王中林团队《压电电子学与压电光电子学（第2版）》系统呈现领域最新研究成果

2025年6月29日，在第七届纳米能源与纳米系统国际会议（NENS2025）上，由科学出版社出版、王中林院士与世界范围内一线科学家联合撰写的本领域的8本专著集中发布。本文介绍其中的《压电电子学与压电光电子学（第2版）》一书。

2012年，王中林团队于科学出版社出版了《压电电子学与压电光电子学》首部中文专著；鉴于近十几年中该技术纵深进展迅速，在科学前沿与工程应用领域展现出越来越广泛的影响与深远的价值，中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林、张岩、胡卫国等再次与科学出版社合作，《压电电子学与压电光电子学（第2版）》于2025年6月底正式出版发行。

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压电电子学与压电光电子学（第2版）

王中林, 张岩, 胡卫国著

北京: 科学出版社, 2025. 6

ISBN 978-7-03-080989-6

本书从科学前沿和工程应用视角，全方位呈现了压电电子学与压电光电子学的理论体系与工程应用成果。全书共18章，内容涵盖基础原理与工程应用两大维度。在理论层面，系统阐述了压电效应与半导体物理的耦合机制、载流子输运调控、光电过程调制以及量子与二维材料等前沿方向。在应用层面，重点梳理了压电电子学与压电光电子学在智能传感、人机接口、智能皮肤、柔性电子、纳米激光器、红外/紫外探测、智能签名、太阳能电池、生物医学、MEMS/NEMS系统等多个交叉领域的最新进展，展示了其在科学研究与工程实践中的广阔前景。

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【第2版的更新与扩展】本书的第2版从第1版的11章扩展至18章，增加了压电电子学量子器件、量子压电基础科学及与压电电子学相关的挠曲电效应等内容，总体涵盖了压电电子学和压电光电子学的基础理论、材料、器件设计、应用及未来发展方向。

【压电电子学的基本原理与应用】压电电子学的核心在于利用压电势作为“栅极”电压来调控半导体器件中载流子的传输行为。由于第三代半导体材料同时具备压电性和半导体特性，当材料受到机械应力时，晶体内部会产生压电势，这种电势可以显著改变器件界面或结处的载流子分布和传输特性。压电电子学器件在应力传感器、纳米发电机、柔性电子学等学科领域具有广泛的应用前景

▲压电电子学效应和压电光电子学效应在各个领域的潜在应用：压电电子学和压电光电子学为基础研究和技术突破提供了丰富的机会，压电半导体材料中的压电、光激发和半导体性质三元耦合是压电电子学、压电光子学，传统光电子学和压电光电子学的基本过程

【压电电子学与压电光电子学应用与展望】随着研究的深入，压电电子学和压电光电子学的应用领域不断扩展，尤其是在与硅基CMOS技术的集成方面展现出巨大的潜力。通过将压电电子学和压电光电子学器件与传统的硅基技术结合，可以实现更多功能集成的智能系统。近年来，压电电子学与压电光电子学不断拓展其应用边界，成为智能工程与新型器件创新的重要驱动力。压电电子学与压电光电子学在智能皮肤、人机接口、智能签名、柔性电子、量子芯片、2D材料器件、纳米激光器、红外传感、纳米线LED、硅基太阳能电池等诸多前沿领域实现了深度融合。其技术体系通过半导体材料中压电效应与光激发、载流子输运等多物理场的耦合，实现了高灵敏度信号检测、无源能量转换、异质集成及多维信息调控等前沿功能。压电电子学与压电光电子学不仅为基础研究带来丰富机遇，更为智能感知、光电显示、生命健康、物联网等战略新兴产业提供了坚实的科技支撑，正日益成为未来智慧社会与信息技术变革的核心推动力。

通过理论与应用相结合的系统论述，本书为读者深入理解该领域的核心原理与最新进展提供了权威指南，对推动相关领域的科技创新具有重要参考价值。本书具有重要的学术价值与实践指导意义，既可作为材料科学、半导体物理、电子工程、能源技术、生物医学等领域专业人员的权威参考书，也适合作为高等院校相关专业本科生、研究生的核心教材。

本文整理自《压电电子学与压电光电子学》（王中林，张岩，胡卫国著。北京：科学出版社，2025. 6）。

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（本文编辑：刘四旦）