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何剛 (Group Leader)


 


  職稱:教授/博導      學位:理學博士   Email: hegang@ahu.edu.cn

  1997~2001 安徽大學物理系電子材料與元器件專業 (本科)
  2001~2006 中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所(碩博連讀)  

  2007~2009 日本東京大學工學部應用化學系,日本學術振興會(JSPS)博士後研究員
  2009~2011 日本國家物質材料研究所先進電子材料研究中心高級研究員
  2011~現在 安徽大學物理與材料科學學院教授,安徽省“皖江學者”特聘教授,博導


本課題組以構築高性能III-VMOSFET 為牽引目标,對其中的關鍵技術和科學問題,如high-k栅極材料的制備、界面物性和場效應晶體器件構築等課題開展了系統的研究,主要成果如下:

(1) 系統研究了不同濃度的氮摻雜對HfO2栅介質薄膜的光學性能的影響; 利用光電子能譜首次報道了摻雜對過渡族氧化物帶結構的調控并且首次闡述了界面生長被有效抑制的微觀機理, 證明氮摻雜是調控HfO2超薄膜帶隙的一種行之有效的途徑,所有這些為摻氮HfO2薄膜取代SiO2作為場效應管的栅極材料奠定了實驗基礎;系統研究了過渡族矽酸鹽和鋁酸鹽超薄膜的微結構穩定性界面的熱響應以及界面結構變化行為,同時系統分析了相應铪基CMOS器件的電學特性及其變化趨勢;研究表明了铪的矽酸鹽和鋁酸鹽很可能作為代替SiO2的栅極候選材料。所有研究加速了铪基超薄膜在未來新型納米場效應晶體管中的應用

(2) 利用新型前驅物和金屬有機物化學氣相沉積的方法首次獲取了微碳含量的鋁基超薄膜,同時新型前驅物的使用,實現了氮摻雜技術的創新。系統研究了鋁基超薄膜的整個動力學生長過程和薄膜生長的模式,為獲取适合于微電子器件栅材料應用的高質量鋁基超薄膜奠定了實驗基礎。

(3) 利用氮化的技術III-V半導體襯底上沉積了鋁基超薄膜體系首次發現了襯底材料被有效的鈍化,研究結果表明襯底表面的鈍化來自于于鋁基體系本身存在的自清潔行為,該研究結果拓寬了新型半導體溝道的表面鈍化處理的方法範圍。同時相關的器件研究表明,鋁基超超薄膜體系的澱積,有效避免了III-V器件中普遍存在的費米釘紮行為該研究為構築新型納米MOS器件奠定了實驗基礎,為鋁基超薄膜在未來納米微電子器件中的應用做了相關的系統的鋪墊工作

(4) 截至目前, APLJAPNanotech 、JMC等國際著名刊物上合作發表SCI 檢索論文近200 篇,其中第一作者及通訊作者60餘篇,被正面引用近3000餘次,H 指數為24,單篇最高引用近200次;國際會議論文5 篇,國際會議大會邀請報告2次;基于在超薄栅材料方面所取得的成果,先後受邀在國際頂尖雜志Prog. Mater Sci (IF=25.870)Surf. Sci. Rep (IF=24.562)Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. (IF=9.467) 等核心期刊上撰寫專業綜述。此外主編英文書: High-k Gate Dielectrics for CMOS Technology,由德國WILEY-VCH 出版社出版;另外參與撰寫英文書籍Handbook of Innovative Nanomaterials: From Synthesis and Applications 一章節。先後主持國家自然科學基金面上、青年項目,教育部重點科學技術項目,留學回國人員擇優資助項目,以及安徽省自然科學基金面上項目多項;先後參與多項包括國家973 重大研究計劃項目、國家自然科學基金面上項目、中國科學院百人計劃項目基金、日本學術振興會博士後特别基金項目等在内的重要課題。2013年入選安徽省學術與技術帶頭人後備人選;2013年度入選安徽省“皖江學者”特聘教授;2014年度以第一完成人獲安徽省自然科學二等獎;2016年度以第三完成人獲安徽省自然科學二等獎;2016年獲批合肥市第八批專業技術拔尖人才;2017年獲批安徽省學術與技術帶頭人。

代表性著作和論文

(1) L. Zhu, G. He*, W. D. Li, B. Yang, E. Fortunato, R. Martins, "Nontoxic, Eco-friendly Fully Water-Induced Ternary Zr-Gd-O Dielectric for High-Performance Transistors and Unipolar Inverter" Adv. Electro. Mater. 4 (2018) 1800100.

(2) L. Zhu, G. He*, Y. T. Long, B. Yang, J. G. Lv, "Eco-Friendly, Water-Induced In2O3 Thin Films for High-Performance Thin-Film Transistors and Inverters" IEEE Trans. Electro. Devices, 65(7) (2018) 2870-2876.

(3) G. He*, J. W. Liu*, H. S. Chen, Y. M. Liu, Z. Q. Sun, X. S. Chen, M. Liu, and L. D. Zhang " Interface control and modification of band alignment and electrical properties of HfTiO/GaAs gate stacks by nitrogen incorporation" J. Mater. Chem. C. 2(27) (2014) 5299-5308.

 (4) G. He*, J. Gao, H. S. Chen, J. B. Cui, X. S. Chen, and Z. Q. Sun, "Modulating the interface quality and electrical properties of HfTiO/InGaAs gate stack by atomic-layer-deposied Al2O3 passivation layer"ACS Appl. Mater. Interfaces. 6 (2014) 22013-22025. (IF=6.723)

(5) G. He*, X. S. Chen, and Z. Q. Sun, “Interface engineering and chemistry of Hf-based high-k dielectrics on III-V substratesSur. Sci. Rep. 68 (2013) 68. (IF=15.333)
   (6)
G. He*, T. Chikyow, X. S. Chen, H. S. Chen, and Z. Q.  Sun, “Cathodeluminescence and field emission from GaN/MgAl2O 4grown by metalorganic chemical vapor depositionJ. Mater. Chem. C. 1 (2013) 238. (IF=6.013)
   (7) G. He*, B. Deng, Z. Q. Sun, X. S. Chen, Y. M. Liu, and L. D. Zhang, “CVD-derived Hf-based high-k gate dielectricsCrit. Rev. Solid State Mater. Sci. 38 (2013) 235. (IF=9.467)
   
(8) G. He*, Z. Q. Sun, G. Li, and L. D. Zhang, “Review and perspective of Hf-based high-k gate dielectrics on siliconCrit. Rev. Solid State Mater. Sci. 37 (2012) 131. (IF=9.467)
   (9) G. He*, Z. Q. Sun, S. W. Shi, X. S. Chen, J. G. Lv, and L. D. Zhang, “Metalorganic chemical vapor deposition of aluminum oxynitride from propylamine-mixed dimethylaluminum hydride and oxygen: growth mode dependence and performance optimizationJ. Mater. Chem. 22 (2012) 7468. (IF=6.013)
   (10) G. He*, L. Q. Zhu, Z. Q. Sun, Q. Wang, and L. D. Zhang, “Integrations and challenges of novel high-k gate stacks in advanced CMOS technologyProg. Mater Sci. 56 (2011) 475. (IF=23.194)
    (11) G. He*, T. Chikyow, and S. F. Chichibu, “Interface chemistry and electronic structure of GaN/MgAl2O4 revealed by angle-resolved photoemission spectroscopyAppl. Phys. Lett. 97 (2010) 161907. 
(IF=3.794)
   (12) G. He*, L. D. Zhang, M. Liu, and Z. Q. Sun, “HfO2-GaAs metal-oxide-semiconductor capacitor using dimethylaluminumhydride-derived aluminum oxynitride interfacial passivation layerAppl. Phys. Lett. 97 (2010) 062908. (IF=3.794)
   (13) G. He*, Z. Q. Sun, M. Liu, and L. D. Zhang, “Nitrogen dependence of band alignment and electrical properties of HfTiON gate dielectrics metal-oxide-semiconductor capacitor Appl. Phys. Lett. 97 (2010) 192902. (IF=3.794)
   (14) G. He*, S. Toyoda, M. Oshima, and Y. Shimogaki, “Chemical bonding state and band alignment of AlOxNy gate stacks grown by metalorganic chemical vapor depositionAppl. Phys. Exp. 2 (2009) 075503.
(IF=2.731)


在研與結題項目

(1) 高k栅介質/金屬栅銻化镓MOS器件中的關鍵物理問題研究:國家自然科學基金面上項目(11774001); 2018-2021; 總經費:76.8萬 (主持,在研)

(2) 高k栅介質/鈍化層/InGaAs疊層結構設計、界面失穩調控及性能優化:國家自然科學面上項目(51572002);2016-2019;總經費:76.8萬 (主持,在研)

(3) HfTiON/AlON/Ge疊層栅結構設計、界面調控及器件性能研究:安徽省自然科學基金面上項目(1608085MA06);2016-2017;總經費:8萬 (主持,結題)

(4) 疊層結構對新型MOS場效應晶體管的界面調控和性能優化研究:國家自然科學基金面上合作項目(11474284) ;2015-2018;總經費:90萬 (合作主持36萬,結題)

(5) 铪基高k栅與GaAs溝道材料的界面調控與相關器件性能研究:留學回國擇優資助項目;2015-2017;總經費:11萬 (主持,結題)

(6)  2014年省學術技術帶頭人及後備人選科研活動資助;經費:2萬 (主持,結題)

(7) 安徽大學傑出青年培育基金,總經費:25萬  (主持,結題)

(8) 安徽大學高層次人才引進專項啟動經費;總經費:(200萬)  (主持,結題)

(9) 安徽大學協同創新中心項目:微弱信号感測材料與器件集成; ,總經費:600萬(高靈敏輻射探測材料與器件方向負責人,在研)

(10) 國家973計劃子項目 (2013CB632705):人工微結構材料集成的深空紅外探測器研制與應用研究; 2013-2017;  (參與人,結題)

(11) 應用于下一代場效應栅極材料的探索-Al、N共摻铪基超薄膜的制備與物性研究:國家基金青年項目(10804109), 2009-2011, 總經費:24萬 (主持,結題)  

(12)  新型高k栅與GaAs基溝道材料的界面調控與器件性能研究(212082): 教育部科學技術重點項目;2012-2014;總經費:5萬 (主持,結題)

(13) 高k栅HfTiON的制備及其在頂栅結構石墨烯場效應晶體管中的應用研究:安徽省自然科學基金面上項目(1208085MF99); 2012-2014; 總經費:5萬 (主持,結題)   

(14) HfLaON/AlON高k栅堆棧結構的實現及其在Ge基MOSFET中的應用探索:安徽省教育廳自然科學研究重點項目(KJ2012A023);總經費:5萬;(主持,結題)

(15) 納米場效應晶體管栅極材料的探索-Al、N共摻雜Y2O3超薄膜的制備和物性研究:國家自然科學基金面上項目(10674138); 總經費:36萬;2006.12-2009.12. (第一參與人,結題)

(16) Exploration of new Hf-based high-k gate dielectrics based on properties revealed by synchrotron radiation analysis”, 日本學術振興會(JSPS)博士後基金項目 (NO. P07106);經費:240萬日元;2007.06-2009.05;(主持,結題)


 

王佩紅 (Group Member)

 

職稱:教授      學位:工學博士    Email: wangpeihong2002@ahu.edu.cn 

   2001年和2004年在安徽大學分别獲得學士學位和碩士學位,2010年獲上海交通大學微電子學與固體電子學博士學位,其間于20079月赴日本立命館大學留學一年。20107月至20118月在新加坡南洋理工大學從事博士後研究工作。

長期從事ZnO壓電薄膜材料的制備表征、微細加工技術及電磁/壓電式微能量采集等方面的研究工作。主持和參與包括國家863計劃、國家自然科學基金等多項科研項目,在國内外專業期刊發表論文40餘篇,被引用200多次,申請發明專利三項(已授權兩項)。

 

高倩 (Group Member) 



職稱:副教授;學位:博士;Email:gq_hebut@163.com;

  

2001.9-2005.7  河北工業大學 化工學院 制藥工程專業  工學學士;

2005.9-2010.7  中國科學院長春應用化學研究所 無機化學專業  理學博士

     2010-2011   河北工業大學 化工學院  講師;

    2011-2016  中科院合肥物質科學研究院 智能機械研究所 博士後、助理研究員、副研究員

    2017-至今  安徽大學 物理與材料科學學院 副教授

 

    劉豔美 (Group Member)


職稱:副教授      籍貫:安徽       Email: lym@ahu.edu.cn

1989~1993 東北大學理學學士學位

1993~1996 東北大學理學碩士學位

2005~2010 安徽大學物理與材料學院博士

2010~現在 安徽大學物理與材料科學學院副教授,碩導


陳含爽 (Group Member)



 

職稱:副教授      籍貫:安徽桐城       Email: chenhshf@mail.ustc.edu.cn

2001~2005 安徽師範大學物理學專業 (本科)
2005~2008 安徽師範大學原子與分子物理專業 (碩士)
2008~2011 中國科學技術大學化學物理專業 (博士)
2011~2014 安徽大學物理與材料科學學院講師

2014~現在  安徽大學物理與材料科學學院副教授,碩導 


張苗 (Group Member)


職稱:副教授      籍貫:安徽宣城      Email: zhmiao@ahu.edu.cn

1999~2003 安徽大學物理學系理學學士 (本科)

2005~2008 安徽大學物理系理學碩士 (碩士)
2009~現在 安徽大學物理與材料科學學院,博士,副教授


Cooperation Member

 

呂建國


 

職稱:教授;籍貫:安徽黃山 Email:jglv@hftc.edu.cn

1998/09-2002/06,安徽大學,物理與材料科學學院,學士;

2002/09 -2005/06,安徽大學,物理與材料科學學院,碩士;

2007/09-2011/06,安徽大學,物理與材料科學學院,博士;

2012/02-2014/11,中國科學院上海技術物理研究所,博士後;

2005/07-2006/06,安徽教育學院,物理與電子工程系,助教;

2006/07-2008/12,合肥師範學院,物理與電子工程系,講師;

2009/01-2013/11,合肥師範學院,電子信息工程學院,副教授;

2013/12至今,合肥師範學院,電子信息工程學院,教授;

 

劉毛 



職稱:副研究員      籍貫:安徽安慶      Email: mliu@issp.ac.cn

1998~2002 安徽大學物理系電子材料與元器件專業 (本科)
2002~2007 中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所(碩博連讀)
  

2007~現在 中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所職員,一級副研究員

 

訪問學者(Visiting Scholar) 

1997-2001 安徽師範大學物理教育專業(本科)

2008 獲安徽大學計算機應用技術專業工學碩士

2017/08-2018/08,安徽大學物理與材料科學學院  訪問學者

 

 


 



 



 
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