基本信息

刘孔  男    中国科学院半导体研究所
电子邮件: liukong@semi.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区清华东路甲35号
办公电话:010-82304240 

个人简介及科研成果

2008年于中南大学应用物理学专业获学士学位,2013年于中国科学院大学(培养单位中科院半导体所)凝聚态物理专业获博士学位,期间于2010年录取为清华大学物理系联培博士。20137月起任职于中科院半导体所半导体材料科学重点实验室。20161月至20181月在美国内布拉斯加大学林肯分校从事博士后研究。之后回半导体所任副研究员,受聘中国科学院大学岗位教师。入选北京市科技新星计划、中科院青年促进会会员、中科院半导体所青年科技人才推进计划、半导体材料科学重点实验室成材青年激励计划。2022年入选中科院特聘研究骨干。先后与美国、德国、波兰、意大利、白俄罗斯等多个国家课题组开展访学交流、项目合作等,同时也参与孟加拉国和巴基斯坦等国博士留学生的培养工作,具有丰富的国际合作交流经验。

低维半导体材料及光电性能掺杂调控、半导体能带工程及异质结物理、有机和钙钛矿等新型半导体材料及其光电转换器件、钙钛矿叠层太阳电池、溶液法大面积柔性器件工艺等。

已在Energy Environ. Sci.JouleAdv. Funct. Mater.SmallNanoscaleJ. Power SourcesActa Materialia等杂志发表SCI论文50余篇,发明专利20项。重要科研成果包括:(1)国际上首创曲面异质结,协同调控有源层光场和电场,应用于太阳电池及光电探测器大幅提升器件光电转换性能,同时使器件具有更广的入射光捕获角度及优异的冷热冲击耐受能力;(2)突破多异质结叠层前后薄膜层间无损制备技术,解决了层间应力导致的膜层分离问题,构建了碳基光电材料分子碰撞动力学模型,解决了分子碰撞损伤问题。研制出光电转换效率达到25.4%的钙钛矿/硅叠层太阳电池;(3)开展了有机及钙钛矿太阳电池中异质结界面优化工作,实现了电荷的高效输运与收集;(4)提出体异质结太阳电池中有序内建电场和定向电荷输运的优化策略,利用等离激元局域电场增强提升激子分离效率,利用挠曲电效应优化了界面能带分布;(5)基于量子点量子阱核壳异质结对杂化发光器件性能进行调控,实现了红、绿、蓝不同波段发光。6)基于等离激元开发出突破光学衍射极限的钙钛矿纳米激光器。

招生信息

   
招生专业
080501-材料物理与化学
招生方向
低维半导体材料及器件
新型半导体材料及其光电器件
钙钛矿太阳电池

教育背景

2010-09--2013-06   清华大学   博士联培
2008-09--2013-06   中国科学院大学   博士
2004-09--2008-06   中南大学   学士

教授课程

纳米材料与纳米器件
发光材料学

专利与奖励

   
专利成果
[1] 刘孔, 王智杰, 曲胜春, 岳世忠, 任宽宽, 孙阳, 李其聪, 杨诚. 一种多路遥控测试装置. CN: CN112117217A, 2020-12-22.

[2] 刘孔, 王智杰, 曲胜春, 吴玉林, 岳世忠, 孙阳, 李其聪, 杨诚. 曲面异质结太阳电池及其制作方法. CN: CN111952458A, 2020-11-17.

[3] 刘孔, 王智杰, 曲胜春, 贾晓皓, 孙明飞, 任宽宽, 黄志涛, 吴玉林. 一维/二维钙钛矿范德华异质结光电器件及其制作方法. CN: CN111952459A, 2020-11-17.

[4] 刘孔, 王智杰, 曲胜春, 吴玉林, 岳世忠, 孙阳, 李其聪, 杨诚. 曲面陷光结构的钙钛矿/硅叠层太阳电池及其制作方法. CN: CN111952377A, 2020-11-17.

[5] 贾晓皓, 曲胜春, 王智杰, 刘孔, 黄志涛, 孙明飞. 一种新型有机无机杂化钙钛矿纳米线的制备方法. CN: CN111883671A, 2020-11-03.

[6] 刘俊, 邓雁春, 王智杰, 豆小敏, 刘孔, 黄艳宾, 马萌萌, 曲胜春, 王占国. 多元氮化碳基非金属材料、制备方法及其应用. CN: CN111068731A, 2020-04-28.

[7] 任宽宽, 曲胜春, 王智杰, 刘孔, 卢树弟, 岳世忠. 基于钙钛矿纳米片阵列的湿度传感器件及其制备方法. CN: CN106383149B, 2020-04-07.

[8] 王雅琨, 刘明生, 王智杰, 曲胜春, 刘孔, 刘俊, 李燕. 一种锆钛酸铅铁电薄膜光电极及其制备方法. CN: CN108754525B, 2019-10-25.

[9] 岳世忠, 刘孔, 孙阳, 王智杰, 曲胜春, 王占国. 基于带隙连续可调控的倒置钙钛矿太阳电池的制备方法. 中国: CN108023018A, 2018.05.11.

[10] 孙明飞, 刘孔, 曲胜春, 王智杰. 无机卤化铅钙钛矿量子点及制备方法、纳米线及制备方法. 中国: CN108753289A, 2018-11-06.

[11] 卢树弟, 曲胜春, 刘孔, 池丹, 李彦沛, 寇艳蕾, 岳世忠, 王占国. 采用表面等离激元效应的倒置太阳电池结构及制备方法. 中国: CN104916782B, 2017.10.24.

[12] 刘孔, 寇艳蕾, 曲胜春, 卢树弟, 李彦沛, 岳世忠. 基于梯形铝纳米栅状电极的太阳能电池结构及其制备方法. 中国: CN104409637B, 2017-10-03.

[13] 刘孔, 曲胜春, 王智杰, 岳世忠, 任宽宽, 孙阳. 一种拼装型的掩模板装置. 中国: CN106544638A, 2017-03-29.

[14] 刘孔, 曲胜春, 王智杰, 卢树弟, 岳世忠, 任宽宽. 在硅基体上刻蚀孔洞的方法、含孔洞硅基体和半导体器件. 中国: CN105967139A, 2016-09-28.

[15] 卢树弟, 曲胜春, 刘孔, 池丹, 李彦沛, 寇艳蕾, 岳世忠, 王占国. 基于表面等离激元效应的有机太阳电池结构及制备方法. 中国: CN104993055A, 2015-10-21.

[16] 李彦沛, 曲胜春, 刘孔, 卢树弟, 寇艳蕾, 池丹, 岳世忠, 王占国. 一种核壳量子点材料及其制备方法. 中国: CN104910918A, 2015-09-16.

[17] 李彦沛, 曲胜春, 刘孔, 卢树弟, 寇艳蕾, 池丹, 岳世忠, 王占国. 一种无机有机杂化电致发光元件及其制造方法. 中国: CN104882554A, 2015-09-02.

[18] 王科范, 张光彪, 丁丽, 刘孔, 曲胜春, 王占国. 碳化硅中间带太阳电池及其制备方法. 中国: CN104409553A, 2015-03-11.

[19] 王科范, 彭成晓, 刘孔, 谷城, 曲胜春, 王占国. 硫族元素超饱和掺杂硅红外探测器及其制作方法. 中国: CN103762255A, 2014-04-30.

[20] 王科范, 刘孔, 曲胜春, 王占国. 制备超饱和硫系元素掺杂硅的方法. 中国: CN102938435A, 2013-02-20.

[21] 刘孔, 曲胜春, 谭付瑞, 唐爱伟, 金兰, 张君梦, 徐文清. 广谱高吸收的太阳能电池结构及其制作方法. 中国: CN102569444A, 2012.07.11.

[22] 徐文清, 曲胜春, 张君梦, 谭付瑞, 刘孔, 王占国, 屈盛. 基于有机过程的无机薄膜太阳电池的制备方法. 中国: CN102810595A, 2012-12-05.

出版信息

   
发表论文
(1) Strain engineering on the electronic, phonon, and optical properties of monolayer boron antimonide, Chemical Physics, 2021, 通讯作者
(2) Efficient Investigation of High-Performance Perovskite Solar Cells Based on Shadow-Mask Kits with Uniform Patterning and Antishadowing Capabilities, Advanced Materials Technologies, 2021, 第 1 作者
(3) Impact of defect and doping on the structural and electronic properties of monolayer boron phosphide, Chemical Physics, 2021, 通讯作者
(4) The impact of spin-orbit coupling and strain effect on the monolayer tin carbide, Journal of Computational Electronics, 2021, 通讯作者
(5) Impact of contact resistance on the performances of graphene field-effect transistor through analytical study, AIP Advances, 2021, 通讯作者
(6) Optical management in organic photovoltaic devices, Carbon Energy, 2021, 通讯作者
(7) High-Performance Phototransistors Based on MnPSe3 and Its Hybrid Structures with Au Nanoparticles, ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, 通讯作者
(8) Recent advances in defect passivation of perovskite active layer via additive engineering: a review, Journal of Physics D: Applied Physics-共同一作, 2020, 第 2 作者
(9) Impact of channel length and width for charge transportation of graphene field effect transistor, Chinese Journal of Chemical Physic, 2020, 通讯作者
(10) A wrinkled structure with broadband and omnidirectional light-trapping abilities for improving the performance of organic solar cells with low defect density, Nanoscale, 2019, 第 1 作者
(11) Grain Engineering for Perovskite/Silicon Monolithic Tandem Solar Cells with Efficiency of 25.4%, Joule-共同一作, 2019, 第 3 作者
(12) The Positive Function of Incorporation of Small Molecules into Perovskite Materials for High-Efficient Stable Solar Cells, Solar RRL, 2019, 第 2 作者
(13) Efficacious engineering on charge extraction for realizing highly efficient perovskite solar cells, Energy & Environmental Science, 2017, 第 2 作者
(14) Wrinkled substrate and Indium Tin Oxide-free transparent electrode making organic solar cells thinner in active layer, Journal of Power Sources, 2016, 第 1 作者
(15) Shifting the light emitting component from core to shell: an effective approach to improve the efficiency of light-emitting diodes based on multi-junction quantum materials, Nanoscale, 2015, 第 1 作者
(16) Constructing bulk heterojunction with componential gradient for enhancing the efficiency of polymer solar cells, Journal of Power Sources, 2015, 第 2 作者
(17) Hybrid silicon nanocone–polymer solar cells based on a transparent top electrode, RSC Advances, 2015, 第 2 作者
(18) Efficient hybrid plasmonic polymer solar cells with Ag nanoparticle decorated TiO2 nanorods embedded in the active layer, Nanoscale, 2014, 第 1 作者
(19) Sulfur-doped black silicon formed by metal-assist chemical etching and ion implanting, Applied Physics A, 2014, 第 1 作者
(20) Anisotropic characteristics and morphological control of silicon nanowires fabricated by metal-assisted chemical etching, Journal of Materials Science, 2013, 第 1 作者
(21) Improved photovoltaic performance of silicon nanowire/organic hybrid solar cells by incorporating silver nanoparticles, Nanoscale research letters, 2013, 第 1 作者
(22) Ordered silicon nanowires prepared by template-assisted morphological design and metalassisted chemical etching, Materials Letters, 2013, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 等离激元XXXX, 主持, 国家级, 2019-07--2023-06
( 2 ) XXXX技术, 主持, 国家级, 2020-01--2022-12
( 3 ) 曲面异质结有机太阳电池研究, 主持, 国家级, 2016-01--2018-12
( 4 ) 表面纳米结构优化增强太阳电池陷光效果研究, 主持, 国家级, 2020-04--2022-03
( 5 ) 新型高效II型能带结构量子点中间能带太阳能电池, 参与, 国家级, 2019-12--2023-11
( 6 ) 中国科学院青年促进会, 主持, 部委级, 2020-01--2023-12
( 7 ) 低维钙钛矿材料及器件中的超快过程研究, 主持, 部委级, 2019-01--2020-12
( 8 ) 光电融合与调控前沿研究-子课题, 主持, 部委级, 2020-01--2024-12
( 9 ) 有机-无机杂化有源层中局域电、磁场优化及柔性太阳电池研究, 参与, 国家级, 2017-01--2020-12
( 10 ) 多物理场作用下半导体材料光电特性研究, 主持, 市地级, 2020-01--2023-12
( 11 ) 北京市科技新星计划, 主持, 省级, 2020-09--2023-08
参与会议
(1)有机太阳电池中的异质结物理   第三届光电发展论坛   2021-05-14
(2)Junction physics in photoelectric devices   中国-波兰半导体材料与器件双边研讨会   2020-12-13
(3)新型太阳电池中的异质结物理及优化策略   第三届半导体青年学术会议   2020-10-28
(4)Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells   2020-09-07
(5)钙钛矿/硅两端叠层太阳电池研究   2019 钙钛矿和叠层电池与组件论坛   2019-12-12
(6)Light and charge management in solar cells   2019-06-17
(7)钙钛矿/硅两端叠层太阳电池    第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会   2019-05-25
(8)Low-dimensional semiconductor materials and its photovoltaic application   2015-05-27

合作情况

先后与美国、德国、波兰、意大利、白俄罗斯等多个国家课题组开展访学交流、项目合作等,具有丰富的国际合作经验。