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何刚 (Group Leader)


 


  职称:教授/博导      学位:理学博士   Email: hegang@ahu.edu.cn

  1997~2001 安徽大学物理系电子材料与元器件专业 (本科)
  2001~2006 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所(硕博连读)  

  2007~2009 日本东京大学工学部应用化学系,日本学术振兴会(JSPS)博士后研究员
  2009~2011 日本国家物质材料研究所先进电子材料研究中心高级研究员
  2011~现在 安徽大学物理与材料科学学院教授,安徽省“皖江学者”特聘教授,博导


本课题组以构筑高性能III-VMOSFET 为牵引目标,对其中的关键技术和科学问题,如high-k栅极材料的制备、界面物性和场效应晶体器件构筑等课题开展了系统的研究,主要成果如下:

(1) 系统研究了不同浓度的氮掺杂对HfO2栅介质薄膜的光学性能的影响; 利用光电子能谱首次报道了掺杂对过渡族氧化物带结构的调控并且首次阐述了界面生长被有效抑制的微观机理, 证明氮掺杂是调控HfO2超薄膜带隙的一种行之有效的途径,所有这些为掺氮HfO2薄膜取代SiO2作为场效应管的栅极材料奠定了实验基础;系统研究了过渡族硅酸盐和铝酸盐超薄膜的微结构稳定性界面的热响应以及界面结构变化行为,同时系统分析了相应铪基CMOS器件的电学特性及其变化趋势;研究表明了铪的硅酸盐和铝酸盐很可能作为代替SiO2的栅极候选材料。所有研究加速了铪基超薄膜在未来新型纳米场效应晶体管中的应用

(2) 利用新型前驱物和金属有机物化学气相沉积的方法首次获取了微碳含量的铝基超薄膜,同时新型前驱物的使用,实现了氮掺杂技术的创新。系统研究了铝基超薄膜的整个动力学生长过程和薄膜生长的模式,为获取适合于微电子器件栅材料应用的高质量铝基超薄膜奠定了实验基础。

(3) 利用氮化的技术III-V半导体衬底上沉积了铝基超薄膜体系首次发现了衬底材料被有效的钝化,研究结果表明衬底表面的钝化来自于于铝基体系本身存在的自清洁行为,该研究结果拓宽了新型半导体沟道的表面钝化处理的方法范围。同时相关的器件研究表明,铝基超超薄膜体系的淀积,有效避免了III-V器件中普遍存在的费米钉扎行为该研究为构筑新型纳米MOS器件奠定了实验基础,为铝基超薄膜在未来纳米微电子器件中的应用做了相关的系统的铺垫工作

(4) 截至目前, APLJAPNanotech 、JMC等国际著名刊物上合作发表SCI 检索论文近200 篇,其中第一作者及通讯作者60余篇,被正面引用近3000余次,H 指数为24,单篇最高引用近200次;国际会议论文5 篇,国际会议大会邀请报告2次;基于在超薄栅材料方面所取得的成果,先后受邀在国际顶尖杂志Prog. Mater Sci (IF=25.870)Surf. Sci. Rep (IF=24.562)Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. (IF=9.467) 等核心期刊上撰写专业综述。此外主编英文书: High-k Gate Dielectrics for CMOS Technology,由德国WILEY-VCH 出版社出版;另外参与撰写英文书籍Handbook of Innovative Nanomaterials: From Synthesis and Applications 一章节。先后主持国家自然科学基金面上、青年项目,教育部重点科学技术项目,留学回国人员择优资助项目,以及安徽省自然科学基金面上项目多项;先后参与多项包括国家973 重大研究计划项目、国家自然科学基金面上项目、中国科学院百人计划项目基金、日本学术振兴会博士后特别基金项目等在内的重要课题。2013年入选安徽省学术与技术带头人后备人选;2013年度入选安徽省“皖江学者”特聘教授;2014年度以第一完成人获安徽省自然科学二等奖;2016年度以第三完成人获安徽省自然科学二等奖;2016年获批合肥市第八批专业技术拔尖人才;2017年获批安徽省学术与技术带头人。

代表性著作和论文

(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)


在研与结题项目

(1) 高k栅介质/金属栅锑化镓MOS器件中的关键物理问题研究:国家自然科学基金面上项目(11774001); 2018-2021; 总经费:76.8万 (主持,在研)

(2) 高k栅介质/钝化层/InGaAs叠层结构设计、界面失稳调控及性能优化:国家自然科学面上项目(51572002);2016-2019;总经费:76.8万 (主持,在研)

(3) HfTiON/AlON/Ge叠层栅结构设计、界面调控及器件性能研究:安徽省自然科学基金面上项目(1608085MA06);2016-2017;总经费:8万 (主持,结题)

(4) 叠层结构对新型MOS场效应晶体管的界面调控和性能优化研究:国家自然科学基金面上合作项目(11474284) ;2015-2018;总经费:90万 (合作主持36万,结题)

(5) 铪基高k栅与GaAs沟道材料的界面调控与相关器件性能研究:留学回国择优资助项目;2015-2017;总经费:11万 (主持,结题)

(6)  2014年省学术技术带头人及后备人选科研活动资助;经费:2万 (主持,结题)

(7) 安徽大学杰出青年培育基金,总经费:25万  (主持,结题)

(8) 安徽大学高层次人才引进专项启动经费;总经费:(200万)  (主持,结题)

(9) 安徽大学协同创新中心项目:微弱信号感测材料与器件集成; ,总经费:600万(高灵敏辐射探测材料与器件方向负责人,在研)

(10) 国家973计划子项目 (2013CB632705):人工微结构材料集成的深空红外探测器研制与应用研究; 2013-2017;  (参与人,结题)

(11) 应用于下一代场效应栅极材料的探索-Al、N共掺铪基超薄膜的制备与物性研究:国家基金青年项目(10804109), 2009-2011, 总经费:24万 (主持,结题)  

(12)  新型高k栅与GaAs基沟道材料的界面调控与器件性能研究(212082): 教育部科学技术重点项目;2012-2014;总经费:5万 (主持,结题)

(13) 高k栅HfTiON的制备及其在顶栅结构石墨烯场效应晶体管中的应用研究:安徽省自然科学基金面上项目(1208085MF99); 2012-2014; 总经费:5万 (主持,结题)   

(14) HfLaON/AlON高k栅堆栈结构的实现及其在Ge基MOSFET中的应用探索:安徽省教育厅自然科学研究重点项目(KJ2012A023);总经费:5万;(主持,结题)

(15) 纳米场效应晶体管栅极材料的探索-Al、N共掺杂Y2O3超薄膜的制备和物性研究:国家自然科学基金面上项目(10674138); 总经费:36万;2006.12-2009.12. (第一参与人,结题)

(16) Exploration of new Hf-based high-k gate dielectrics based on properties revealed by synchrotron radiation analysis”, 日本学术振兴会(JSPS)博士后基金项目 (NO. P07106);经费:240万日元;2007.06-2009.05;(主持,结题)


 

王佩红 (Group Member)

 

职称:教授      学位:工学博士    Email: wangpeihong2002@ahu.edu.cn 

   2001年和2004年在安徽大学分别获得学士学位和硕士学位,2010年获上海交通大学微电子学与固体电子学博士学位,其间于20079月赴日本立命馆大学留学一年。20107月至20118月在新加坡南洋理工大学从事博士后研究工作。

长期从事ZnO压电薄膜材料的制备表征、微细加工技术及电磁/压电式微能量采集等方面的研究工作。主持和参与包括国家863计划、国家自然科学基金等多项科研项目,在国内外专业期刊发表论文40余篇,被引用200多次,申请发明专利三项(已授权两项)。

 

高倩 (Group Member) 



职称:副教授;学位:博士;Email:gq_hebut@163.com;

  

2001.9-2005.7  河北工业大学 化工学院 制药工程专业  工学学士;

2005.9-2010.7  中国科学院长春应用化学研究所 无机化学专业  理学博士

     2010-2011   河北工业大学 化工学院  讲师;

    2011-2016  中科院合肥物质科学研究院 智能机械研究所 博士后、助理研究员、副研究员

    2017-至今  安徽大学 物理与材料科学学院 副教授

 

    刘艳美 (Group Member)


职称:副教授      籍贯:安徽       Email: lym@ahu.edu.cn

1989~1993 东北大学理学学士学位

1993~1996 东北大学理学硕士学位

2005~2010 安徽大学物理与材料学院博士

2010~现在 安徽大学物理与材料科学学院副教授,硕导


陈含爽 (Group Member)



 

职称:副教授      籍贯:安徽桐城       Email: chenhshf@mail.ustc.edu.cn

2001~2005 安徽师范大学物理学专业 (本科)
2005~2008 安徽师范大学原子与分子物理专业 (硕士)
2008~2011 中国科学技术大学化学物理专业 (博士)
2011~2014 安徽大学物理与材料科学学院讲师

2014~现在  安徽大学物理与材料科学学院副教授,硕导 


张苗 (Group Member)


职称:副教授      籍贯:安徽宣城      Email: zhmiao@ahu.edu.cn

1999~2003 安徽大学物理学系理学学士 (本科)

2005~2008 安徽大学物理系理学硕士 (硕士)
2009~现在 安徽大学物理与材料科学学院,博士,副教授


Cooperation Member

 

吕建国


 

职称:教授;籍贯:安徽黄山 Email:jglv@hftc.edu.cn

1998/09-2002/06,安徽大学,物理与材料科学学院,学士;

2002/09 -2005/06,安徽大学,物理与材料科学学院,硕士;

2007/09-2011/06,安徽大学,物理与材料科学学院,博士;

2012/02-2014/11,中国科学院上海技术物理研究所,博士后;

2005/07-2006/06,安徽教育学院,物理与电子工程系,助教;

2006/07-2008/12,合肥师范学院,物理与电子工程系,讲师;

2009/01-2013/11,合肥师范学院,电子信息工程学院,副教授;

2013/12至今,合肥师范学院,电子信息工程学院,教授;

 

刘毛 



职称:副研究员      籍贯:安徽安庆      Email: mliu@issp.ac.cn

1998~2002 安徽大学物理系电子材料与元器件专业 (本科)
2002~2007 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所(硕博连读)
  

2007~现在 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所职员,一级副研究员

 

访问学者(Visiting Scholar) 

1997-2001 安徽师范大学物理教育专业(本科)

2008 获安徽大学计算机应用技术专业工学硕士

2017/08-2018/08,安徽大学物理与材料科学学院  访问学者

 

 


 



 



 
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