基本信息

徐驰  博士

中国科学院半导体研究所 研究员 博士生导师

国家海外高层次引才计划入选者(2021)
电子邮件: chixu@semi.ac.cn
通信地址: 中科院半导体研究所一号楼
邮政编码: 100083

研究领域

硅光电子学(Silicon Photonics)是以硅为工作介质/器件基底的光电子学,这一领域发展迅速,在军事与民用方面应用广阔。

--锡类新型族半导体材料具备优越的红外光电子与微电子学性质,且易于在硅衬底上生长集成,是硅光电子学、红外光电子学、微电子学等领域极具潜力的发展方向。锗的直接带隙为0.8 eV, 对应吸收截止波长为1550 nm,可以覆盖大部分红外通信频带。在锗中掺入锡形成锗锡合金,材料的带隙会减小,含有2%以上锡的锗锡合金即可覆盖所有红外通信频带。在含锡9%以上时,锗锡合金变为直接带隙半导体材料,在红外激光器方向有广阔发展前景。随着锡含量继续增加(>14%),其吸收波长进入中红外光区(>3μm),从而具备更多军事与民用的应用潜力,但材料的合成难度也相应地大为增加。目前国际上常见的此类材料合成方法有分子束外延(MBE)和化学气相沉积(CVD)两种。

    我们的研究致力于使用新一代高活性气体源的化学气相沉积方法,在硅、锗等衬底上外延生长新型硅--锡类IV族半导体材料(如GeGeSiGeSnGeSiSn等)的高质量单晶薄膜,研制红外光电子器件,并以此为基础研究半导体物理领域的重要问题,如能带结构、掺杂效应、晶格常数等等。

                   

          (图一:纯锗的能带结构图,其直接带隙为0.8eV,间接带隙为0.67eV)

                     

        (图二:含锡2%的锗锡合金光传感器即可覆盖所有红外通信频带)

                    

        (图三:使用多种高活性气体源生长硅-锗-锡合金薄膜示意图)

                                                        

         (图四:生长出的高质量材料,制作的光电子器件与其性能展示)

招生信息

      中国科学院半导体研究所光电子研究发展中心M组,由半导体所副所长、国家杰出青年基金获得者薛春来研究员领衔,目前组内共有研究员2人(薛春来、徐驰)、助理研究员1人(丛慧),研究生7人。

  我们聚焦IV族新型半导体材料与光电子器件的研发及相关的半导体物理问题,并努力在系统集成及光电融合方向实现突破。实验室设备先进,经费充足,组内气氛融洽。研究生生活补助略高于单位平均水平,且每年年末会基于每人的实际贡献发放绩效奖励(发表论文、申请专利、维修设备、解决各种难题等均可计算在内)。欢迎相关专业有兴趣的同学们联系报考。(相关专业包括:物理、电子、微电子、材料、集成电路、无机化学、光学、光电子,等等)


招生专业
0805Z2-半导体材料与器件
招生方向
IV族半导体材料
半导体器件
半导体物理

教育背景

2008-08--2013-12   亚利桑那州立大学   理学博士
2004-09--2008-07   北京大学   理学学士

工作经历

   
工作简历
2022-02~现在, 中国科学院半导体研究所, 研究员
2021-05~2022-01,中国科学院半导体研究所, 副研究员
2019-10~2020-12,亚利桑那州立大学, 助理研究教授
2015-09~2019-10,亚利桑那州立大学, 助理研究科学家
2014-03~2015-09,亚利桑那州立大学, 博士后研究员

专利与奖励

   
专利成果
( 1 ) 一种红外焦平面阵列及其制备方法, 发明专利, 2021, 第 4 作者, 专利号: 2021113175 45.1

( 2 ) 光探测器及其制备方法, 发明专利, 2021, 第 4 作者, 专利号: CN202111239248.X

出版信息

   
发表论文
(1) Study of strain evolution mechanism in Ge1_xSnx materials grown by low temperature molecular beam epitaxy, JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH, 2022, 通讯作者
(2) Si-Based Ge 320 ✕ 256 Focal Plane Array for Short-Wave Infrared Imaging, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 2022, 第 6 作者
(3) Extended Compositional Range for the Synthesis of SWIR and LWIR Ge1-ySny Alloys and Device Structures via CVD of SnH4 and Ge3H8, ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS, 2021, 第 2 作者
(4) Gas source molecular epitaxy of Ge1-ySny materials and devices using high order Ge4H10 and Ge5H12 hydrides, JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 2021, 第 1 作者
(5) Mid-infrared (3–8 μm) Ge1−ySny alloys (0.15 < y < 0.30): Synthesis, structural, and optical properties, Applied Physics Letters, 2019, 通讯作者
(6) Doping dependence of the optical dielectric function in n-type germanium, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2019, 通讯作者
(7) Synthesis and Fundamental Studies of Si-Compatible (Si)GeSn and GeSn Mid-IR Systems with Ultrahigh Sn Contents, CHEMISTRY OF MATERIALS, 2019, 通讯作者
(8) Fabrication of Ge:Ga Hyperdoped Materials and Devices Using CMOS-Compatible Ga and Ge Hydride Chemistries, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2018, 通讯作者
(9) Deviations from Vegard's law in semiconductor thin films measured with X-ray diffraction and Rutherford backscattering: The Ge1-ySny and Ge1-xSix cases, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2017, 第 1 作者
(10) Observation of Phase-Filling Singularities in the Optical Dielectric Function of Highly Doped n-Type Ge, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 通讯作者
(11) Ultralow Resistivity Ge:Sb heterostructures on Si Using Hydride Epitaxy of Deuterated Stibine and Trigermane, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2016, 通讯作者
(12) Experimental doping dependence of the lattice parameter in n-type Ge: Identifying the correct theoretical framework by comparison with Si, PHYSICAL REVIEW B, 2016, 通讯作者
(13) Optical properties of Ge-rich Ge1-xSix alloys: Compositional dependence of the lowest direct and indirect gaps, PHYSICAL REVIEW B, 2016, 通讯作者
(14) Non-conventional routes to SiGe:P/Si(100) materials and devices based on -SiH3 and -GeH3 derivatives of phosphorus: synthesis, electrical performance and optical behavior, SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2015, 通讯作者
(15) In situ low temperature As-doping of Ge films using As(SiH3)(3) and As(GeH3)(3): fundamental properties and device prototypes, SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2015, 通讯作者
(16) Compositional dependence of optical interband transition energies in GeSn and GeSiSn alloys, SOLID-STATE ELECTRONICS, 2015, 第 1 作者
(17) Frustrated incomplete donor ionization in ultra-low resistivity germanium films, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2014, 通讯作者
(18) Synthesis and optical properties of Sn-rich Ge1 – x – ySixSny materials and devices, THIN SOLID FILMS, 2014, 第 1 作者
(19) Optical properties of Ge1-x-ySixSny alloys with y > x: Direct bandgaps beyond 1550 nm, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2013, 通讯作者
(20) New strategies for Ge-on-Si materials and devices using non-conventional hydride chemistries: the tetragermane case, SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2013, 通讯作者
(21) Molecular Synthesis of High-Performance Near-IR Photodetectors with Independently Tunable Structural and Optical Properties Based on Si-Ge-Sn, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2012, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 徐驰所匹启动经费, 负责人, 研究所自选, 2021-05--2025-12
( 2 ) 面向高性能计算应用的超高带宽光收发芯片及模块, 负责人, 国家任务, 2022-07--2025-06