作为优异的功能性材料，一维半导体纳米材料包括纳米线、纳米管、纳米带等可在众多微纳集成器件和系统中发挥重要作用。因此，将一维半导体纳米材料高精度组装至二维乃至三维微/纳米结构中是构建微纳集成功能器件的关键。然而目前针对半导体纳米线的组装仍面临着制造工艺复杂、精度低和定向性差等的长期存在的问题，严重限制了一维半导体纳米材料功能结构和器件的开发与应用。

      近期，华中科技大学武汉光电国家研究中心的熊伟教授课题组在国际知名期刊Nano Letters 上发表了题为“Directional assembly of ZnO nanowires via three-dimensional laser direct writing”的文章。他们将氧化锌纳米线均匀分散到复合光敏树脂中，利用双光子聚合激光直写技术成功实现了氧化锌纳米线在任意三维空间的高定向排列组装，其组装精度可小于300 纳米。研究团队通过理论计算和实验测试发现，激光直写组装过程中所产生的非光学梯度力是诱导纳米线实现高定向排布的主要原因，其中非光学梯度力作用包括激光扫描诱导产生的剪切力、光敏树脂聚合引发的体积收缩应力以及高分辨率结构的空间限制。进一步，基于该高定向半导体纳米线组装技术和氧化锌纳米线突出的各向异性光电特性，研究团队成功制备了具有偏振角分辨功能的紫外光电探测原型器件。在0.43 mW/cm²紫外光照下，该氧化锌探测器光电响应度可达4×10⁴ AW^-1，响应时间仅为24 毫秒。该研究为一维半导体纳米材料的高定向三维组装与器件集成开辟了新的道路，可广泛适用于一维半导体纳米材料家族。在制造各种先进光电/压电器件如光开关、传感器和超材料等方面具有广阔的应用前景。

      武汉光电国家研究中心的博士生龙婧为论文第一作者，熊伟教授为通信作者，该研究得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委面上项目等资助。

      论文链接： https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.0c01378