压电半导体传感器及应用
2022年8月27日下午,中科院北京纳米能源与系统研究所翟俊宜教授在腾讯会议举行了以《压电半导体传感器及应用》为题的学术前沿讲座。翟俊宜教授于2001年7月和2004年7月获清华大学化学系学士学位和材料科学与工程系硕士学位。后赴美留学,并于2009年月获吉尼亚理工(Virginia Tech)材料科学与工程系博士学位。2009年4月翟俊宜博士获Director's Postdoctoral Fellowship于洛斯阿拉莫斯国家实验室纳米中心开展博士后研究。主要从事压电半导体样的制备、外延功能氧化物生长和表征、新型多功能电子学和光电子器件设计与应用等方面的研究。至今已在Nature Nanotechnology 、Advanced Materials 、ACS Nano、Applied Physics Letter等SCI杂志上发表150余篇研究论文,引次超过10000次,H因子47。

首先,翟教授向我们详细讲解了压电半导体,按照禁带宽度,半导体发展可分为三代。其中以第三代半导体为例,讲述了其材料中的压电效应。带领我们学习了半导体物理的发展史,半导体新物理、新材料的每次突破都带来重大产业革新!

随后,讲解了自驱动光传感器、柔性氮化镓薄膜器件的制备工艺和应力调制光开关。基于MOS2光传感器的同片p-n结进行了调控,探究了应力对单层MOS2 p-n结光传感器的调控,实现了光灵敏度300%的提升。
接下来,通过力的效应用已知半导体的特定变化来计算其应力的大小,称之为压电电子学的应力传感阵列。对阵列式压电电子学力传感器和智能皮肤进行了详细的论述。在应力调控半导体的光智发电过程中,压电势可以大幅调控半导体量子阱的光致发光。

最后,介绍了磁调控压电电子学效应,将磁引入压电电子学中。在磁电的间接耦合里,单相的磁电耦合材料磁电耦合系数小,通过磁致伸缩材料和压电材料的耦合,可以实现室温下大的磁电耦合。又近一步介绍了磁-压电光电子学器件的耦合,如磁调控晶体管。
经过了同学们热情的提问之后,周卫强老师对翟俊宜教授的报告进行了总结,本场精彩的学术讲座就此结束。

作者:邱俊晓
编辑:兰费香
供稿单位:柔性电子创新研究院