高亮度GaN-基光发射二极管（LEDs）已在交通信号灯、液晶显示背光和固态发光中实现了可能的应用。然而，LED设备还需要在光输出功率上有所提升。光功率的限制主要是由于较低的内量子效率和提取率。低的内量子效率是由于异质基体上生长的GaN薄膜具有高密度的螺型位错（TD）。低的光提取率则是与GaN和空气之间较大的折射率差异有关。
　　印花蓝宝石基体技术（PSS），作为一种无掩模的方法，由于其连续单向生长过程受到了许多关注。光射线追踪模拟显示，PSS还可以使光子重新定向，使最初从逃逸锥外部发射的光子回到设备顶端表面的逃逸锥里。而侧向外延生长（ELOG）有效减少了GaN薄膜中的螺型位错密度。
　　至今，大多数印花蓝宝石基体还是由传统的光刻法和蚀刻法制造的。在这一体系中，模具上的花纹是通过光刻转移到SiO2或SiN上的，这个模具也能在接下来的刻蚀中作为掩模。为了替代传统光刻，我们使用混合模纳米印花光刻来实现模具到SiO2或SiN的第一步印花转移。通过这一方法，可以实现成本的降低和大规模生产。此外，纳米级印花将会更易获得，从而获得其他报告中展示的更高的输出效率。

　　Figure 3.2.1 Schematic of transport in super-lattice structures
　　具有热电功能应用的大块均质材料的研究起源于20世纪50年代，但近几十年内它的发展十分有限。通过引入基于纳米结构的材料和概念，尤其是超晶格结构，这个领域已经在过去的15年内取得了长足的进展。以量子阱和超晶格为形式的半导体纳米制造如今在商业产品（如高电子迁移率晶体管、光盘激光二极管和固态制冷器）中具有重要地位。纳米结构导致的量子限域效应和声子密集散射被用于显著提升热电性能（Figure 3.2.1）。我们现在把ZT≥3~4作为目标，致力于使这些固态系统拥有和传统换能系统一样的竞争力。

　　(a) 纳米结构热电性能测试的实物示意图和电路图. (b) Bi2Te3纳米线的热电测试的器件. (c) Bi2Te3纳米薄膜的Seebeck系数测量的实验结果.
　　应用领域：纳米线，纳米带，二维材料，薄膜/超晶格的热电性能

　　(a) 3ω法实验原理及示意图. (b)实验电路图. (c) Differential 3ω法测量SiO2薄膜的实验结果. (d) Slope 3ω法测量SiO2薄膜的实验结果.
　　应用领域：薄膜/超晶格材料的热导率，界面接触热阻

　　(a) 硅基纳米声子晶体的单胞结构和声子平均自由程的分布图. (b) 硅基纳米声子晶体的声子色散. (c) 硅基纳米声子晶体热导率的理论计算结果.
　　应用领域：人工微/纳结构的热输运性质的理论研究与结构设计

　　型号：实验室自行搭建
　　主要测试功能/材料：
　　1.体块、薄膜材料的热导率测量
　　2.异质界面界面热导的测量
　　3.液体、纳米颗粒、高分子材料热导率测量
　　4.纳米薄膜的厚度、声速或者弹性模量测量
　　性能指标：