Band gaps are one of the most important parameters of semiconductor materials for optoelectronic applications since they determine the spectral features of absorptions and emission processes. Due to the limited band gaps of natural semiconductors (such as elementary semiconductors or binary compounds), alloying semiconductors of different band gaps has long been one of the standard methods of achieving semiconductors with new band gaps. In this talk, I will report our recent progress on the bandgap engineering of semiconductor nanowires. Using some examples, I will show how to realize nanowire bandgap tunability through composition control, and how to achieve graded bandgap design based on a single chip and on a single wire, respectively. The engineered nanowire alloys can give continuously tunable gaps (light emissions) covering the entire ultraviolet- visible wavelength range. More important, we realized a super-broadly wavelength-tunable nanowire laser using the bandgap-engineered structures.
潘教授于2006年毕业于中国科学院物理研究所，随后加盟湖南大学物理与微电子科学学院工作。同年底，赴德国马普微结构物理研究所从事洪堡学者访问研究。2007加入了美国亚利桑那州立大学光子学研究中心，随后取得该校助理研究教授职位。2009年潘教授取得湖南省“芙蓉学者”特聘教授职位，同时入选教育部新世纪人才计划并获湖南省杰出青年基金资助。近期先后组建了湖南省纳米光电高校科技创新团队和微纳结构物理与应用技术省重点实验室。
近年来潘教授在半导体纳米结构能带工程、纳米物理和功能材料、纳米光波导及纳米激光领域取得了多项国际影响的研究成果，包括成功合成了可用于多功能光电子器件的单晶一维半导体合金纳米结构；实现了一维半导体纳米结构颜色可控的光子传输；实现光发射可调的微纳器件单元-硅基核-壳纳米结构;实现光发射可见区完全可调的四元半导体纳米结构; 发现了一种多功能纳米线单芯片集成技术, 将带隙可调的半导体纳米线集成在单一基片上, 并在此基础上实现了波长在200纳米范围内连续可调的纳米线激光芯片，大大刷新了纳米激光波长调谐的纪录;实现了单基片二维空间上半导体纳米结构能带工程以及基于单纳米线能带工程的连续超晶格纳米结构等等。研究成果多次被Science Daily、IOP等国际学术媒体作亮点报导。先后在Nano Lett., JACS,等国际知名期刊上发表论文90多篇，论文被引用近千次，申请美国专利2项。近期研究成果获得湖南省自然科学一等奖（排名第一）等学术奖励，并受邀为Advanced Materials, IEEE JSTQE 等知名刊物写综述论文。潘教授现为美国材料学会及美国光学学会会员、中国微纳米学会高级会员、湖南省物理学会理事、Frontiers of Optoelectronics杂志特邀编辑。