所谓“纳米”是一米的10亿分之一，在1991年被发现的纳米碳管，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是钢的100倍。随着纳米碳管的发现，一维纳米半导体材料在信息、能源等领域的重大应用前景引起了广泛关注。
从2000年起，杨德仁团队就开始了以硅为核心的纳米半导体材料的研究。经过十余年的研究，团队在国际上首先制备出了纳米硅管和纳米硒管。
相比于纳米碳管，纳米硅管不易形成。因为在物理属性上，以石墨形式存在的碳呈现层状结构，在一定条件下可自发形成管状结构；而硅晶体呈现出金刚石结构，是非层状的，难以自发成管。因此，把非层状结构的硅材料制备成纳米管一直是一个国际难题。
团队发展出半封闭金属环催化的方法，在国际上首次制备出纳米硅管。同时，团队提出了超声波诱导自组装新策略，创造性地运用水热和声化学相结合的方法，克服了硒为非层状结构而不易形成纳米管的障碍，在国际上首次制备出纳米硒管。
除了首创两种元素半导体的纳米管的制备方法，杨德仁团队还提出了新的制备氧化物和硫化物一维纳米半导体材料的普适方法及其机理。
获奖类别等级：国家自然科学二等奖
项目名称：一维纳米半导体材料的可控生长及其机理
项目完成人：杨德仁等
