中國粉體網(wǎng)訊 “我們從事的是以應(yīng)用為導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究,所以肯定要去了解后端,比如企業(yè)對前端材料、器件的需求,再反推回來,我們才能去把這個材料的各個參數(shù)、器件的結(jié)構(gòu)等等進(jìn)行優(yōu)化,才能符合他們實(shí)際對產(chǎn)品的要求!北蛔u(yù)為“最美松湖人”的梅增霞在一次采訪中表達(dá)。
1 最美松湖人-梅增霞
梅增霞,松山湖材料實(shí)驗室研究員、半導(dǎo)體材料表面界面及器件應(yīng)用團(tuán)隊負(fù)責(zé)人,從事科研工作近20年,是半導(dǎo)體材料及應(yīng)用專家。作為中國科學(xué)院物理所的骨干研究人員,梅增霞應(yīng)國家號召,自2019年11月起便將整個科研團(tuán)隊帶到松山湖,在前沿探索研究半導(dǎo)體材料及光電器件板塊。
圖片來源:東莞陽光網(wǎng)
2 半導(dǎo)體材料表面界面及器件應(yīng)用團(tuán)隊
半導(dǎo)體材料表面界面及器件應(yīng)用團(tuán)隊是松山湖實(shí)驗室前沿科學(xué)與研究板塊的一個研究團(tuán)隊,該團(tuán)隊目前包括4名科研人員、1名助理工程師、1名行政助理和5名博士研究生。
2.1團(tuán)隊定位
以應(yīng)用為導(dǎo)向的前沿基礎(chǔ)研究,注重分析半導(dǎo)體材料中缺陷與表面界面性能調(diào)控對器件性能的影響規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制,同時探索新型器件應(yīng)用。
2.2團(tuán)隊介紹
本團(tuán)隊以應(yīng)用為導(dǎo)向、對半導(dǎo)體材料及器件進(jìn)行深入研究,主要瞄準(zhǔn)新型光電探測材料的可控制備及器件研制,注重分析半導(dǎo)體材料中缺陷與表面界面性能調(diào)控對器件性能的影響規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制,同時探索新型器件應(yīng)用,力爭在材料的設(shè)計/制備理論與技術(shù)和相關(guān)物理機(jī)制研究方面取得具有國際重要影響力的成果,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝和技術(shù),為新型光電探測器件的性能調(diào)控和應(yīng)用評估奠定實(shí)驗基礎(chǔ)。
2.3研究方向
(1)日盲(220~280nm)紫外探測
不受太陽輻射的環(huán)境干擾,相比紅外探測來說,其靈敏度和準(zhǔn)確度都會大大提高,在紫外天文學(xué)、火災(zāi)預(yù)警與引擎監(jiān)控、水下紫外通信、生化反應(yīng)監(jiān)測、外空間紫外秘密通信、電力安全等方面具有重大應(yīng)用價值。
(2)X射線探測:
在民生醫(yī)療、公共安檢設(shè)備、工業(yè)探傷等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,可稱為“國之利器”。非拼接式大面積高性能耐輻照X射線探測器的材料研究與器件研制是目前各國都在傾力推進(jìn)的方向之一。
(3)非制冷型硅基中紅外光子探測
將光子探測器的光譜范圍從近紅外(0.8-2μm)延伸到中紅外(2m-25μm)波段,是提高現(xiàn)有光通信(1.3μm、1.5μm)數(shù)據(jù)傳輸量的重要途徑之一,也將對工農(nóng)業(yè)、信息、環(huán)境、生物工程、醫(yī)療、空間技術(shù)和科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
2.4項目進(jìn)展
目前常用的半導(dǎo)體光電探測器多是依賴傳統(tǒng)Si半導(dǎo)體材料,背底噪聲大,成本高,難以柔性化等問題要求我們不斷開發(fā)新的探測材料與器件,獲得低成本高性能的大面積光電探測材料和技術(shù)。
團(tuán)隊前期研究工作充分證明新型超寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料——氧化鎵(Ga2O3)在直接型日盲紫外/X射線光電探測中均具有重要應(yīng)用價值(如下圖)。
非晶Ga2O3材料性能研究及光電探測器研制
自2009年起,團(tuán)隊就開展了晶硅表面絨面結(jié)構(gòu)的調(diào)控技術(shù)、鈍化機(jī)理與載流子在表面界面的輸運(yùn)性能等研究工作,獲得了一系列重要的原創(chuàng)性成果。如下圖。
金屬催化刻蝕機(jī)理研究及晶硅表面絨面結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù)
3 目前存在的科學(xué)問題主要有四點(diǎn):
(1)本征點(diǎn)缺陷對材料探測性能的影響規(guī)律與調(diào)控原理
(2)摻雜對提升材料探測性能的作用機(jī)制
(3)材料與器件的耐輻照特性研究
(4)提高材料在中紅外波段的吸光效率和光生載流子的收集效率
4科研報國
作為半導(dǎo)體材料表面界面及器件應(yīng)用團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人,梅增霞帶領(lǐng)團(tuán)隊上下一心,攻堅克難,先后在氧化物柔性電子學(xué)材料與器件、新型高探測率日盲紫外探測材料與原型器件的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域獲得重要突破,實(shí)現(xiàn)了多項國內(nèi)、國際領(lǐng)域的創(chuàng)新突破。30余項國家專利的碩果下,是她敢為人先的創(chuàng)新精神,和科研人那顆滾燙炙熱的心。
“我們的研究領(lǐng)域在短時間內(nèi)可能并不能為國家?guī)盹@著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng),但對于國家長遠(yuǎn)的材料技術(shù)競爭力來說,一定是關(guān)鍵之一!泵吩鱿颊f道。
參考來源:中新網(wǎng)廣東、東莞廣播電視臺、松山湖融媒體中心、松山湖實(shí)驗室官網(wǎng)等。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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