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学术报告:窄带隙二维半导体及其光电子器件应用


时间:2018/10/29 15:10:17作者:kyms点击量:179

报告题目:窄带隙二维半导体及其光电子器件应用

    人:张凯 研究员(中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所)

报告时间:2018年10月30日(星期二),上午10:30

报告地点:物理学与信息技术学院六层学术报告厅(致知楼3623-3624)

报告摘要:

窄带隙半导体及其带间跃迁、子带级联器件构筑推动了红外、太赫兹技术的发展,在国防安全、生物医疗、环境、通信等领域发挥着重要的作用。伴随着器件小型化、低功耗、CMOS兼容集成的发展趋势以及宽光谱、室温工作等性能突破的需要,该领域主流技术瓶颈越来越突出,主要体现在器件的复杂结构、外延成本、与硅工艺的兼容性等局限。二维材料的兴起,尤其是窄带隙二维半导体的研究为高性能红外、太赫兹光电子器件的发展带来了契机。近些年,我们从材料设计、能带工程、输运性质调节、表面等离激元等方面着手,探究了以黑磷为典型代表的新型窄带隙二维半导体材料生长及其红外和太赫兹光电器件应用,获得的进展包括:(1)通过成核点设计实现了介质基底上高质量黑磷薄片的直接生长,并发展了原子取代和场效应诱导等掺杂路径,获得了黑磷能带及输运性能的调控[1-4];(2)利用石墨烯/氮化硼异质结、石墨烯纳米点阵、石墨烯/超材料复合体系等结构设计构筑,获得了红外-太赫兹波段表面等离激元器件的宽频动态调谐和局域场增强[5-8];(3)黑磷等窄带隙二维半导体于红外、太赫兹室温宽光谱探测器、激光器的应用探索与性能突破[9-11]。

参考文献:

【1】   K. Zhang et al, Nature Communications 4, 2681 (2013)

【2】   Y. Xu, K. Zhang*, et al., Advanced Functional Materials 27, 1702211 (2017)

【3】   Z. Cheng, Y. Gao, K. Zhang*, et al., Advanced Materials 30, 1707433 (2018)

【4】   X. Wu, G. Wu, K. Zhang*, et al., Nature Communications, Accepted (2018)

【5】   K. Zhang et al., Advanced Functional Materials 24, 731 (2014)

【6】   K. Zhang et al., Small 12, 1302 (2016)

【7】   C. Chen, K. Zhang* et al., Optics Express 25, 23302 (2017)

【8】   C. Chen, K. Zhang*, et al.., Optics Letters 43, 3630 (2018)

【9】   Y. Xu, K. Zhang*, et al, Small 12, 5000 (2016)

【10】Y. Ge, K. Zhang*, et al, Journal of Materials Chemistry C 5, 6129 (2017)

【11】J. Yang, W. Yu, K. Zhang*, et al., Small, DOI: 10.1002/smll.201802598 (2018)

报告人简介:

张凯,中科院“百人计划”研究员、博士生导师。2004年、2007年在湖北大学分别获得物理学学士和材料学硕士学位;2011年获香港理工大学博士学位。历经美国麻省理工学院、新加坡国立大学的科研工作,2015年入职中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所。长期致力于二维材料生长与微纳光电器件的研究,特别是窄带隙二维半导体材料的开发及其红外-太赫兹表面等离激元、激光与探测器件。迄今在Nature Communications、Advanced Materials等学术期刊发表论文40余篇,论文他引1000余次;申请国际PCT和中国发明专利7项;近年来在国际学术会议做特邀报告或分会主席10余次。现主持中国科学院、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及企业产学研合作等多项相关项目。分别入选中国科学院“百人计划”并获择优支持,江苏省“333工程”第三层次培养对象,苏州市“紧缺高层次人才”,被评为中国电子学会优秀科技工作者;担任中国电子学会半导体科技青年专委会副秘书长、“新型半导体光电材料”子领域委员,IOP publishing中国区编委。


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