開始日期: 2024-06-29

　　課時安排: 7周在線小組科研學習+5周不限時論文指導學習

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 大學生及以上

　　適合專業(yè) (Major): 材料科學與工程、半導體材料、材料物理、物理電子學、微電子與固體電子學、光電子與光子學技術等專業(yè)或者希望修讀相關專業(yè)的學生;學生需要具備基礎物理、電磁學、力學基礎

　　建議選修: EEE電子與電氣工程核心：電路與電子器件

　　導師介紹

　　Deep

　　賓夕法尼亞大學 (UPenn)終身教授

　　Deep 教授是賓夕法尼亞大學材料科學與工程學院的終身教授。他為二維 (2D) 半導體的電荷傳輸和電子應用研究做出了貢獻，并在西北大學開創(chuàng)了柵極可調(diào)、混合維、范德瓦爾斯異質結構的研究。 2015 年 8 月，Deep 作為雷斯尼克獎博士后研究員加入加州理工學院，其目標是研究增強高效、超薄光電設備二維系統(tǒng)中光-物質相互作用的策略。 Deep 的研究位于固態(tài)光電和新興低維材料的交叉點，結合了組裝、生長和集成納米結構材料的新技術，包括分子材料和最先進的納米制造方法，以創(chuàng)造新型電子和光子器件。曾獲得材料前沿獎，F(xiàn)rontiers of Engineering 美國工程院受邀者，陸軍研究辦公室青年研究員計劃(YIP)獎，納米材料青年研究員獎，ACS Nano Letters 早期職業(yè)編輯顧問委員會，Peter and Susanne Armstrong榮譽杰出學者，福布斯 30 歲以下科學領域 30 位青年科學家，美國科學研究榮譽學會Sigma Xi正式會員，美國真空學會 (AVS) 納米級科技部早期職業(yè)獎等榮譽稱號。

　　任職學校

　　賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania;UPenn)創(chuàng)立于1740年，是世界著名私立研究型大學、常春藤盟校之一、美國大學協(xié)會14所創(chuàng)始院校之一、美國第四古老的高等教育機構。賓夕法尼亞大學在2020年U.S.News美國大學綜排位列第6，THE美國大學綜排位列第4。

　　項目背景

　　早在19世紀末，人們就開始了對半導體硒中光電現(xiàn)象的探索研究，但當時人們對半導體還缺乏深入了解。直至30年代，人們才開始對半導體基本物理特性(如能帶結構、電子躍遷過程等)展開深入研究，特別是對半導體光學性質的研究為半導體光電子器件的發(fā)展奠定了物理基礎。1962年，R.N.霍耳和M.I.內(nèi)森成功研制注入型半導體激光器，解決了高效率的光信息載波源，擴展了光電子學的應用范圍，光電子器件因而得到迅速發(fā)展。而現(xiàn)在，半導體光電器件依舊是科學家們在電子器件及新能源領域重要的研究方向。

　　項目介紹

　　本項目從固體物理學的基礎原理入手，帶領學生探究光-電作用原理，并詳細介紹半導體器件基本構件——光電轉化PN結二極管，光電子器件的操作原理,PN結二極管的工作模式及其作為不同光電器件的功能, 運行效率，性能限制。并以LED、激光器、光電探測器和太陽能電池等常用光電器件為具體實例，研究其工作原理及在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽谩W生通過本項目的學習，可以進一步對固體物理學和半導體光電器件設計原理及工作原理有更為深刻的認識，在項目結束時提交項目報告，進行成果展示。

　　個性化研究課題參考：

　　柔性光電探測器的設計原理

　　太陽能光電–熱一體化與熱泵耦合系統(tǒng)性能研究

　　納米結構二氧化鈦光電性能探究

　　項目大綱

　　納米級半導體及其特性 Nanoscale semiconductors and their properties

　　納米級電子器件和傳輸、光與物質相互作用 Nanoscale electronics devices and transport + Light-Matter interactions

　　pn結型二極管與光電器件 junction diode, Optoelectronic devices

　　納米電子硬件的當前趨勢以及在人工智能和大數(shù)據(jù)應用中的應用 Current trends in nanoelectronics hardware and application to AI and big-data applications

　　學術研討1：教授與各組學生探討并評估個性化研究課題可行性，幫助學生明晰后續(xù)科研思路，內(nèi)容詳見大綱 Research Workshop I

　　學術研討2：學生將在本周課前完成初步文獻回顧，教授將根據(jù)各組進度進行個性化指導，確保學生優(yōu)質的終期課題產(chǎn)出，內(nèi)容詳見大綱 Research Workshop II

　　項目成果展示 Final Presentation

　　論文指導 Project Deliverables Tutoring

　　項目收獲

　　7周在線小組科研學習+5周不限時論文指導學習 共125課時

　　項目報告

　　優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導(可用于申請)

　　結業(yè)證書

　　成績單

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