研究方向简介
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一、多功能范德华异质结器件 新型二维半导体材料由于其优异的电学性能和超薄体材料特性，近年来成为学术界的研究热点。由二维材料通过定向干法转移制备而成的范德华异质结器件，可以省却传统化合物或硅基半导体异质结形成过程中由于晶格常数失配和热膨胀系数失配带来的结构缺陷与位错。利用不同的二位材料的不同特性和能带结构，可以便捷地形成独特的、类型丰富的超薄层状异质结电子和光电功能器件。在已有的研究成果中，可以利用BP/MoS2实现二值/多值逻辑器件，整流器件，存储器件等。
二、神经形态器件和类脑架构 受脑科学的启发，近年来研究人员开始研发神经形态架构以适应现代集成电路高性能和高能效的需求。类脑架构需要使用电子突触、电子神经元等，而传统的CMOS电路需要用大量器件才能完成少数神经细胞的连接。因此研究人员开始开发新的硬件基础。神经形态器件使用极简的器件设计完成复杂的突触/神经元功能，并兼具低能耗，利于集成等特性，被认为具有巨大潜力。本课题组聚焦在新材料和新机理的神经形态器件上，并将其构筑神经网络实现复杂功能。
三、薄膜晶体管 薄膜晶体管因其造价低廉，均一性好，而被广泛应用在大规模显示屏当中。目前，多数研究项目集中在新材料和新工艺的发掘，旨在提高薄膜晶体管的性能，如提高开态电流，加快开关速度，降低关态电流，减小功耗。此外，优化工艺，降低生产成本，以及拓展功能性也是该项目的研究热点。本课题组可灵活运用多种生长方式，如原子层沉积，磁控溅射等沉积可应用在薄膜晶体管当中的金属氧化物，涵盖整个器件结构，有源区，电极区和绝缘介质层。其材料包括IGZO，ZnO，ITO，HfLaO等等。并实现了柔性器件，射频器件，反相器，多级环振等多种电路应用。
四．射频晶体管 射频器件是现代射频和微波系统中的关键器件，是无线连接的核心，可用作放大器、射频开关等。无线技术的发展也是伴随着射频器件的一代代革新逐步进步的。如今，人们的需求开始呈现多样化的特性，特别是大容量、低时延、便携可穿戴等，对射频器件的频率和功率都提出了更高的要求。因此，开发基于新材料的射频器件，成为科学界和产业界的共识，如基于氮化镓射频器件的无线系统就是实现5G通信的关键技术。本课题组主要基于新材料制备射频器件及电路，如宽禁带半导体材料氮化镓，二维柔性半导体材料石墨烯、二硫化钼、黑磷等，以探索可以满足未来人们更好需求的新器件和新技术。
五、宽禁带半导体功率器件 第三代半导体材料氮化镓(GaN)具有宽禁带宽度、高击穿电场、高热导率、耐辐射、抗辐射等优点，又由于AlGaN/GaN异质结界面处存在自发极化和压电极化，会在界面处形成高电子迁移率和高载流子浓度的二维电子气，因此基于AlGaN/GaN异质结的晶体管具有高速、大电流、高击穿场强的特性，本课题组侧重于研究增强型氮化镓高功率器件。为了简化电路设计和避免换相失败而引起的电路短路，制备增强型器件尤为重要。采用原子层刻蚀并结合原子层沉积技术的凹槽栅金属-氧化物-半导体结构有效实现了高性能常闭型器件，器件表现出良好的开关特性，高关态击穿特性，并在高压下表现出极高的稳定性。
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