近日，四川大学材料科学与工程学院的邹海洋教授与中国科学院北京纳米能源与系统研究所的王中林院士合作，在国际权威期刊Chemical Society Reviews（CSR）上发表了题为“Micro-Nano Surface Engineering and Property Modulation: Insights from Black Silicon for Advanced Material Applications”论文（DOI：10.1039/D5CS01448D）。CSR由英国皇家化学会出版，是材料、化学及交叉学科领域最具影响力的综述类期刊之一，致力于发表具有前瞻性和系统性的高水平综述文章，在全球学术界享有极高声誉。该期刊长期位居化学与材料科学领域前列，以严格的同行评审标准和深远的学术影响力著称，其5年影响因子高达50.2，是国际公认的高质量学术平台。

黑硅因其卓越的宽光谱吸收能力和独特的微纳结构形貌，近年来成为硅基材料领域的重要研究热点。从最初为降低硅表面反射而发展的结构工程策略，到如今在光电器件、能源转换与生物界面中的多功能应用，黑硅正不断拓展传统硅材料的应用边界。作为一种兼具形貌可调性与工艺兼容性的功能化硅材料，黑硅为成熟的硅工业体系注入了新的发展动能。

图1. 黑硅材料的制备及应用

自20世纪末飞秒激光诱导黑硅结构被报道以来，黑硅的研究迅速发展。Eric Mazur团队早期展示的超低反射黑硅表面，证明了通过微纳结构调控可以实现接近全波段的高效光捕获，为后续研究奠定了重要基础。该工作系统梳理了黑硅的制备方法与形貌演变规律，重点分析了结构参数（如形状、高度、直径、周期）对光学与电学性能的影响机制。通过构建“结构—缺陷—性能”之间的关联框架，揭示了高比表面积带来的强光吸收优势与表面缺陷密度增加之间的内在矛盾。围绕这一关键问题，文章进一步总结了多种表面钝化与界面调控策略，包括介质薄膜沉积、化学修饰与热处理工艺，以实现载流子复合抑制与器件稳定性提升。

在应用层面，综述全面回顾了黑硅在高性能光电探测器、太阳能电池、电化学储能以及生物医学界面中的最新进展。黑硅结构显著增强的光捕获能力，使其在弱光探测与宽光谱响应方面具有天然优势；在光伏器件中，其减反射特性可有效提升光电转换效率；在储能与催化体系中，高比表面积与多孔结构则为界面反应提供了丰富活性位点。同时，其纳米结构所带来的细胞相互作用调控能力，也拓展了其在生物电子与组织工程中的潜在应用。

总体而言，该文章从材料制备、结构调控到器件应用构建了完整的知识体系，全面展示了黑硅作为先进硅基功能材料的技术潜力与发展前景。随着微纳加工技术和界面工程的持续进步，表面工程技术有望在下一代高效光电与能源器件中发挥更加关键的作用，为半导体材料的创新发展提供新的思路与路径。

通讯作者简介：邹海洋，四川大学（正高级）特聘研究员，博士生导师，国家级青年人才，入选海外高层次人才引进计划。在美国佐治亚理工学院获得博士学位，博士和博士后指导老师王中林院士。通过香港内地人才引进计划在香港大学任助理研究员。研究领域主要涉及纳米功能材料，能源转换与收集，传感系统，柔性电子学，压电电子与光电子等，取得多项原创性科研成果。目前发表SCI论文65篇，包括Nature Energy, Chemical Society Reviews, Nature Communications（3）, Advanced Materials（11）, Energy & Environmental Science, Advanced Energy Materials（3）, Advanced Functional Materials（7） 等。其中4篇热点论文，10篇高被引论文。一作或通讯作者论文23篇，篇均影响因子21.47，总引用超12800次，h-index 45。被授予国际科学组织Vebloe协会会士。入选美国斯坦福大学发布的全球2%顶尖科学家榜单。