【科学讲座】黄丰:宽禁带半导体优质材料及载流子调控普适性理论

图片/文案:付王心 

       2024年3月7日星期四19:00, 中国科学院大学材料科学与光电技术学院有幸邀请到中国科学院赣江创新研究院黄丰研究员,在教学楼阶一3教室开展了题为“宽禁带半导体优质材料及载流子调控普适性理论”的科学前沿讲座。00feffb638c343b4782983d51d2ed54

       在讲座开始前,主持人王忠钰同学对讲座主题、主讲人黄丰老师进行了简要的介绍,在同学们期待的目光中,宣布科学前沿讲座正式开始!

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       讲座伊始,黄丰研究员先讲述了自己在准备时的纠结,这种纠结来自于报告所包含的数种类型。科普型讲座专注于介绍,只提供信息而不需要报告人过高的专业素养,这是黄丰研究员所不愿讲述的;专业型报告则较难理解,且都存在“过于维护自我专业”的嫌疑;在黄研究员眼里,教育型报告才是更适合现阶段同学们的选择。本次讲座被研究员定义为专业型的“科学+工程”报告,但他更想讲授的则是一场教育型的报告。

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        “什么是半导体?”是讲座正式开始所提出的第一个问题,从理论上讲,所有绝缘体都是半导体,但只有实现载流子自由调控才是成为半导体的关键。进一步的,同时具有高载流子浓度、高热稳定性、高迁移率的是好半导体,那么如何实现?黄研究员的思路与普遍不同,优先考虑掺杂后材料的结构与性质,而后再通过热力学调控实现制备,形成有导向的科学研究。以氧化锌掺锂为例,黄丰研究员讲述了对于化合物半导体的新认识,一是载流子类型仅由化学成分完整表达式决定,二是载流子迁移率与热稳定性取决于阴离子晶格的完整性,并在此基础上建立起不同专业可以相互理解的共同学术术语。

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       在实际应用上,黄丰研究员在之前研究的基础上,使用自主研发的设备,通过热力学方法、电化学手段等,一定程度上实现了掺锂、氮等。而这种制备方法,应该也能够施行在氮化镓之流的材料制备上,这就是黄老师提出的普适性问题。

       讲座的末尾,黄丰研究员用亲身经历为同学们传授经验、表达了对同学们的期待:在科学研究中,第一,实现的手段要多,各种知识都要派上用途;第二,要有目标,更优的是以一种切实的目标为导向;第三,要有毅力与耐心。

       最后,黄老师阐述自身转向超导的原因,与同学提出的问题结合进一步细化解释,也在一定程度上实现了黄丰研究员想进行的教育型讲座的希望,起到了积极的教育意义。

       晚21:00,这场精彩的讲座在同学们热烈的掌声中圆满结束。