(理学院国际合作交流中心报道)2025年4月16日下午,应学院邀请,刘先河教授来我院进行先进二维材料相关领域的学术交流,为学院师生做了主题为“氮化镓基纳米光电器件”的学术报告。

在此次学术报告中,刘教授详细阐述了以蓝光LED为代表的氮化镓基光电器件是固态光源和新型显示等产业的关键,尽管蓝光LED已经成熟并成功商业化,基于氮化镓以及铟镓氮和铝镓氮的其他发光器件还有待深入研究,包括紫外LED、边发射和面发射激光、micro-LED等,相关技术存在以下几个方面的挑战:高质量的晶体生长、宽禁带材料的p型掺杂及空穴输运、以及光学功能结构的形成和加工,包括光提取和光反馈结构。这几方面的挑战往往相互交织,难以同时解决优化。为此,报告人探索了纳米尺度的晶体生长和p型掺杂,并对基于氮化镓纳米晶体的发光器件展开了一系列研究:利用纳米线阵列中光的安德森局域化实现了334nm的硅基电泵浦紫外随机激光,是同期电泵浦紫外激光的最短发光波长;实现了超宽禁带AlN及高铝组分AlGaN的高效p型掺杂;实现了形貌、位置、尺寸充分可控的纳米线阵列的选区外延,并以此方法实现发光性能极其稳定的纳米线光子晶体绿光micro-LED、多色发光的单次外延单片集成以及高外量子效率的亚微米级micro-LED。这一系列工作为氮化镓光电器件性能的提高和新功能的实现与调控提供了新思路。报告会上,学院师生和刘教授进行了热烈的交流,大家广受启发,收益颇丰。

报告人简介:
刘先河,西安电子科技大学广州研究院教授,国家级海外高层次青年人才,2019年博士毕业于加拿大McGill University,随后于加拿大McGill University和美国密歇根大学安娜堡分校从事博士后研究,研究领域包括氮化镓基材料外延生长、微纳结构加工工艺、微纳光子/电子器件、微纳光学与电子器件仿真设计等,致力于从基础材料和结构出发,提升器件性能并开发新型特性与功能。曾参与多个美国国家科学基金、加拿大自然科学与工程研究理事会、韩国三星集团、美国NS Nanotech Inc.公司等机构资助的科研项目,目前在Nature Nanotechnology、Photonics Research、Progress in Quantum Electronics等高水平期刊发表40余篇学术论文并被引用2000余次,被诺贝尔奖获得者和国内外多位院士引用和积极评价,多次在国际学术会议获墙报奖和论文奖,研究成果被半导体工业界杂志Semiconductor Today及Compound Semiconductor数次报道。