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半导体领域丨中国科学院半导体材料科学重点实验室


来源:中国粉体网   墨玉

[导读]  中国科学院半导体材料科学重点实验室是1990年9月15日经中国科学院批准,1991年3月正式向国内外开放的院级重点实验室。首任实验室主任为王占国院士,首任实验室学术委员会主任为林兰英院士。现任室主任为王智杰研究员,现任学术委员会主任为刘明院士。

中国粉体网讯  中国科学院半导体材料科学重点实验室是1990年9月15日经中国科学院批准,1991年3月正式向国内外开放的院级重点实验室。首任实验室主任为王占国院士,首任实验室学术委员会主任为林兰英院士。现任室主任为王智杰研究员,现任学术委员会主任为刘明院士。


实验室研究方向


★(1)低维半导体材料的生长及表征、光电特性预测、原理器件验证,主要包括:量子点材料、高迁移率纳米线材料、钙钛矿太阳能电池材料、新型Sb化物光电材料等。


★(2)红外及THz量子级联材料与器件,包括:中远红外及THz量子级联激光材料与器件、中远红外量子级联探测材料与器件、量子点级联材料与器件。


★(3)光子集成材料和器件,研究InP基功能集成芯片材料生长技术、加工工艺和集成器件及其器件应用,包括:全光信息处理用光逻辑、光开关等光电子集成器件、电吸收调制的DFB激光器、宽带波长可调谐激光器,接入网的ROF 器件, 新型光电子微波源、以及瓦斯气体检测激光器等;研究GaAs基高性能1.3mm量子点激光器,Si基III-V族高迁移率材料和激光材料。


★(4)宽禁带半导体材料与器件:宽带隙半导体材料制备、光电性质及其在高频大功率电子器件、电力电子器件方面的应用;新型宽禁带半导体材料生长设备研制和材料表征技术、三族氮化物全光谱太阳电池材料。


★(5)单晶衬底及特殊环境半导体材料:大尺寸低位错VGF-InP单晶生长技术、LEC-GaSb和InAs单晶生长技术、材料缺陷控制及衬底制备技术;空间微重力环境下半导体材料;自旋电子学材料,h-BN二维原子晶体材料及其光电探测器等。


实验室学术委员会




实验室课题组




科研团队


王占国院士:中国科学院院士,半导体研究所研究员,半导体材料和材料物理学家。


王圩院士:中国科学院院士。1960年毕业于北京大学物理系,1988年被授予“国家有突出贡献中青年专家”称号,1997年当选为中科院院士。近期主要从事InP基半导体光电子集成器件的研究。


王智杰、陈涌海、刘峰奇、李晋闽等优秀中青年。


最新研究成果

——硅基光学相控阵激光雷达方面取得新研究进展


硅基光学相控阵(OPA)激光雷达具有集成度高,扫描速度快,成本低等优势,是固态激光雷达的重要发展方向,近几年不断获得突破性进展。但是,硅基OPA发射芯片的光损耗一直是个问题,尤其是硅波导在高激光输入功率时,非线性吸收较强,如双光子吸收,自由载流子吸收等。


为了降低硅基OPA高输入功率工作时非线性效应带来的光损耗,中国科学院半导体研究所材料重点实验室光子集成技术研究组提出了一种SiN-Si双层材料OPA激光雷达发射芯片。SiN层以150nm的二氧化硅间隔位于SOI衬底上方,硅器件和SiN器件位于这两层,不会互相干扰。该芯片输入耦合器和级联分束器采用SiN材料,后端的相位调制器和光学天线采用硅材料,双层波导通过一种耦合结构来实现光学连通。SiN-Si双层材料OPA芯片具有低损耗特性,前端器件由SiN制成,可输入瓦级光功率,适于远距离工作。


相关研究成果发表在Photonics Research期刊上(Vol. 8, Issue 6, pp. 912-919 (2020))。博士研究生王鹏飞为第一作者,潘教青研究员为通讯作者,该工作得到了国家自然科学基金委重点项目、北京市科委项目和企业项目的共同资助。


(中国粉体网编辑整理/墨玉)

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