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赵德刚
中国科学院半导体研究所研究员

赵德刚,中国科学院半导体所研究员、博士生导师、光电子研究发展中心主任,2009年国家杰出青年科学基金获得者,2011年第十二届中国青年科技奖获得者,2017年国家百千万人才工程入选者,2018年国家中青年科技创新领军人才入选者,2019年第四批国家万人计划入选者,国家重点研发计划首席科学家,享受国务院政府特殊津贴专家,中国科学院特聘研究员。1994年、1997年在电子科技大学微电子科学与工程系分别获得学士和硕士学位,2000年在中国科学院半导体研究所获得博士学位。博士毕业后一直留所工作至今,主要从事GaN基光电子材料生长与器件研究,对材料生长机理、材料物理、器件设计及器件物理有较深入的理解和认识,解决了GaN材料大失配异质外延技术等关键难题,研制出我国第一支GaN基紫外激光器、长寿命大功率蓝光激光器和紫外雪崩光电探测器,还在碳杂质研究做出了系统性、创新性工作。主持和承担了国家重点研发计划、863、国家自然科学基金等多个项目,在Applied Physics Letters等著名学术刊物上发表SCI论文270多篇,获得国家发明专利30多项,撰写中文、英文专著各一章。

取得的主要学术成绩如下:

GaN材料方面,我们深入研究了缓冲层原理,提出了独特的MOCVD外延方法,生长出高质量的GaN材料,室温下电子迁移率超过1000 cm2/Vs,这是目前国际上MOCVD外延的最好结果[D. G. Zhao et al, APL 89, 112106 (2006)];创造性提出了复合缓冲层结构,突破了无裂纹的AlN外延材料技术,其(002)、(102)面XRD半高宽均可控制在200弧秒;发现室温下GaN材料的应力状态主要取决于外延层和衬底之间的热失配,还发现GaN材料中的黄光缺陷蓝光缺陷与刃位错和碳杂质紧密相关,并初步建立了GaN的光学、电学、结构性质的关系模型;发现了碳杂质对p-GaN材料的补偿效应,提出了少量掺氧的p型杂质激活方法,解决了p型掺杂难题。

GaN器件方面,设计出能够监测紫外波长的新型器件,提出了利用紫外探测器的响应光谱对p-GaN载流子浓度进行测量的新方法;研究了p-GaN的欧姆接触工艺技术,实现了良好的欧姆接触特性,揭示了欧姆接触、空位缺陷和碳杂质对探测器的影响机理;研究了InGaN量子阱界面控制方法,分析了量子阱的电荧光光谱随注入电流变化的机制,并提出了相应的物理模型;提出了降低吸收损耗、抑制电子泄漏的多种激光器新结构,阐述了V型缺陷和碳杂质破坏发光器件性能的物理机制;研制出我国第一支GaN基紫外激光器、长寿命大功率蓝光激光器以及紫外雪崩光电探测器。

指导的研究生获得了中国科学院院长奖、国家奖学金、王守武奖学金、朱李月华优秀博士生奖等多种荣誉.