基本信息
牛智川 男 博导 半导体研究所
电子邮件:zcniu@semi.ac.cn
通信地址:清华东路甲35号
邮政编码:100083

研究领域

砷锑化合物半导体低维(量子阱、量子线。量子点、超晶格等)异质结构外延生长、受限光电子体系量子物理效应、高性能光电器件和量子信息器件制备。

目前研究方向主要包括:
1.In(Ga)As/GaAs量子结构材料与量子信息器件
2.In(Ga)AlAs(Sb)/GaSb低维材料与红外光电子器件

招生信息

招生专业:
1、微电子学与固体电子学
2、半导体材料与器件

3、物理电子学

研究方向
1(光电子方向):半导体量子结构材料与量子信息器件
2(光电子方向):半导体低维材料与红外光电器件
3(光电子方向):半导体外延材料生长技术

招生方向
新型半导体红外光电材料与器件
半导体纳米材料与光电器件
半导体材料生长与器件制备

教育背景

1996-10--1998-10 德国PDI固体电子学研究所 博士后
学位
中国科学院半导体研究所理学博士学位。
出国学习工作
1996-1998:德国,PDI研究所博士后
1998-1999,美国,南加州大学研究助理
学历
-- 研究生

科研活动

1、InAs/GaAs自组织量子点长波长激光器:创新发展单原子层循环调制技术生长的1.3微米自组织量子点实现室温连续激射极低阈值激光器。发明液滴法分子束外延技术,实现GaAs/AlGaAs、InGaAs/GaAs量子环生长。

2、InAs单量子点单光子/纠缠光子源:稀疏密度量子点外延技术,电驱动单量子点单光子发射器件,微腔/纳米线耦合量子点量子光源。
3、GaAs基近红外光电器件:发明N等离子源原位束流控制技术实现GaInAsN量子阱生长,研制1.3-1.5微米GaInAsN/GaAs量子阱激光器。提出In组分线性控制InGaAs/GaAs异变结生长技术,实现低阈值1.33微米InGaAs/GaAs异变量子阱激光器,1.55 微米InGaAsSb/GaAs异变量子阱激光器。
5:GaSb基锑化物窄带隙低维材料与红外光电器件:II类超晶格2-20微米光电探测响应波段覆盖,中长双色焦平面芯片,短波红外大功率和单模锑化物量子阱激光器。
 
目前承担的主要科研项目:
国家重点研发计划量子调控项目首席:半导体复合量子结构的量子输运机理及量子器件制备

国家自然科学基金委重大项目主持:锑化物低维结构中红外激光器基础理论与关键技术

国家基础加强计划重点项目首席:低噪声超晶格探测器 
中科院创新部署重点项目主持:锑化物超晶格宽谱探测器

合作情况

国际:瑞典查尔姆斯理工大学、瑞典皇家理工学院;俄罗斯约飞技物所;
国内:中国科技大学;南京大学;中山大学;

指导学生

已指导学生

张石勇  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

董庆瑞  博士研究生  070205-凝聚态物理  

黄社松  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

方志丹  博士研究生  070205-凝聚态物理  

佟存柱  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

郝瑞亭  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

赵欢  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

吴东海  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

吴兵朋  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

熊永华  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

周志强  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

王海莉  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

王鹏飞  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

汤宝  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

朱岩  硕士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

贺继方  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

尚向军  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

王国伟  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

李密锋  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

王莉娟  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

邢军亮  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

查国伟  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

郝宏玥  博士研究生  080901-物理电子学  

徐建星  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

廖永平  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

黄书山  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

吕粤希  硕士研究生  085208-电子与通信工程  

韩玺  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

向伟  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

蒋志  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

孙姚耀  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

现指导学生

郑大农  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

张一  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

孙矩  硕士研究生  085208-电子与通信工程  

袁野  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

杨成奥  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

谢圣文  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

李叔伦  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

陈益航  硕士研究生  085208-电子与通信工程  

贾庆轩  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

王天放  硕士研究生  0805Z2-半导体材料与器件  

周文广  硕士研究生  0805Z2-半导体材料与器件  

刘汗青  博士研究生  0805Z2-半导体材料与器件  

许雪月  硕士研究生  085204-材料工程  

崔素宁  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

郝慧明  博士研究生  080903-微电子学与固体电子学  

专利与奖励

2006年度北京市科技二等奖。

2014中国电子学会自然科学一等奖。

专利成果
[1] 郝宏玥, 徐应强, 牛智川, 王国伟, 蒋洞微. 焦平面红外探测器芯片、探测器和制备方法. CN: CN113130676A, 2021-07-16.
[2] 陈伟强, 牛智川, 蒋洞微, 崔素宁, 李勇, 蒋俊锴, 王国伟, 徐应强. 利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法. CN: CN113113511A, 2021-07-13.
[3] 张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 一种中红外锑化物量子级联激光器及其制备方法. CN: CN111431033B, 2021-04-09.
[4] 刘汗青, 牛智川, 倪海桥, 何小武, 尚向军. 基于双腔结构的纠缠光源. CN: CN110098563B, 2021-03-12.
[5] 张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 一种中红外波长全覆盖可调谐光模块. CN: CN111244757B, 2021-03-05.
[6] 杨成奥, 牛智川, 张宇, 徐应强, 谢圣文, 张一, 尚金铭, 黄书山, 袁野, 苏向斌, 邵福会. 单片集成双波长半导体激光器及其制备方法. CN: CN111276867B, 2021-01-29.
[7] 郭春妍, 魏思航, 蒋洞微, 王国伟, 徐应强, 汪韬, 牛智川. 红外探测器光陷阱结构的制备方法. CN: CN109802004B, 2021-01-15.
[8] 尚向军, 牛智川, 马奔, 倪海桥, 李叔伦, 陈瑶, 何小武. 光纤耦合单光子源的滤光和二阶关联度测试装置. CN: CN111089648B, 2020-11-13.
[9] 蒋志, 牛智川, 王国伟, 徐应强, 孙姚耀, 韩玺, 蒋洞微. 一种分子束外延生长长波红外超晶格界面的优化方法. CN: CN108648987B, 2020-10-09.
[10] 何小武, 牛智川, 张宇, 徐应强, 陈昊, 孙宝权, 窦秀明, 尚向军, 倪海桥, 任正伟, 刘汗青. 量子点单光子源、制备方法及其器件的制备方法. CN: CN111525005A, 2020-08-11.
[11] 谢圣文, 牛智川, 张宇, 徐应强, 邵福会, 杨成奥, 张一, 尚金铭, 黄书山, 袁野, 苏向斌. 基于数字合金势垒的量子阱结构、外延结构及其制备方法. CN: CN109217109B, 2020-05-26.
[12] 张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 中红外超晶格带间跃迁激光器及其制备方法. CN: CN108988125B, 2020-04-21.
[13] 袁野, 牛智川, 苏向斌, 杨成奥, 张宇. InAs/InSb复合型量子点及其生长方法. CN: CN110797751A, 2020-02-14.
[14] 魏思航, 张宇, 廖永平, 倪海桥, 牛智川. 四波长输出半导体激光器及其制备方法. CN: CN106451076B, 2019-11-29.
[15] 蒋志, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 孙姚耀, 郭春妍, 贾庆轩, 常发冉. 基于锑化物的可见光-中红外探测器及其制备方法. CN: CN108899379B, 2019-10-25.
[16] 杨成奥, 牛智川, 张宇, 徐应强, 谢圣文, 张一, 尚金铭. 片上集成半导体激光器结构及其制备方法. CN: CN109586159A, 2019-04-05.
[17] 郭春妍, 孙姚耀, 蒋志, 郝宏玥, 吕粤希, 王国伟, 徐应强, 汪韬, 牛智川. 可见光拓展的中波红外探测器单元器件及其制备方法. CN: CN109524499A, 2019-03-26.
[18] 谢圣文, 杨成奥, 张宇, 牛智川. 提高激光器寿命和发光效率的方法. 中国: CN108039645A, 2018.05.15.
[19] 孙姚耀, 韩玺, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 铟砷锑和铟镓砷锑双波段红外探测器及制备方法. 中国: CN106298993B, 2018-09-04.
[20] 韩玺, 徐应强, 王国伟, 向伟, 郝宏玥, 牛智川. 一种双通道宽光谱探测器及其制备方法. 中国: CN105957918B, 2017.11.03.
[21] 王广龙, 董宇, 倪海桥, 牛智川, 高凤岐, 乔中涛. 一种新型结构的单光子探测器. 中国: CN105206702B, 2017.10.10.
[22] 李金伦, 崔少辉, 倪海桥, 牛智川. 一种太赫兹波探测器及其制备方法. 中国: CN107192450A, 2017.09.22.
[23] 杨成奥, 张宇, 廖永平, 徐应强, 牛智川. 单模GaSb基半导体激光器及其制备方法. 中国: CN106953235A, 2017.07.14.
[24] 马奔, 陈泽升, 尚向军, 倪海桥, 牛智川. 单光子源器件光纤阵列耦合输出装置、耦合系统及方法. 中国: CN106199856B, 2017-11-17.
[25] 郭春妍, 徐建星, 彭红玲, 倪海桥, 汪韬, 牛智川. 太赫兹天线片上集成器件的转移键合结构及其制备方法. 中国: CN107359135A, 2017-11-17.
[26] 马奔, 倪海桥, 尚向军, 陈泽升, 牛智川. 电致单光子源器件及其制备方法. 中国: CN107275452A, 2017-10-20.
[27] 谢圣文, 张宇, 廖永平, 牛智川. 光学介质薄膜、Al 2 O 3 、含硅薄膜、激光器腔面膜的制备方法. 中国: CN107254667A, 2017-10-17.
[28] 吕粤希, 孙姚耀, 郭春妍, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 基于AlInAsSb体材料作倍增区的雪崩光电二极管及其制备方法. 中国: CN107170847A, 2017-09-15.
[29] 张克露, 张宇, 牛智川. GaSb基单管双区结构短脉冲激光器及其制备方法. 中国: CN106300016A, 2017-01-04.
[30] 廖永平, 张宇, 魏思航, 郝宏玥, 徐应强, 牛智川. 一种大功率1.8‑4μm半导体激光器及其制备方法. 中国: CN106300015A, 2017-01-04.
[31] 马奔, 陈泽升, 尚向军, 倪海桥, 牛智川. 一种电致单光子源器件及其制备方法. 中国: CN106099642A, 2016-11-09.
[32] 郝宏玥, 徐应强, 王国伟, 向伟, 韩玺, 蒋洞微, 牛智川. InAs/GaSb超晶格光子晶体红外探测器及其制备方法. 中国: CN106024931A, 2016-10-12.
[33] 向伟, 王国伟, 徐应强, 郝宏玥, 韩玺, 任正伟, 贺振宏, 牛智川. 单势垒型InGaAsSb红外探测器. 中国: CN105932092A, 2016-09-07.
[34] 郭春妍, 徐建星, 倪海桥, 汪韬, 牛智川. 带有DBR层的太赫兹光电导天线外延结构及制备方法. 中国: CN105589119A, 2016-05-18.
[35] 裴康明, 倪海桥, 詹锋, 董宇, 牛智川. 共振隧穿二极管近红外探测器. 中国: CN105244407A, 2016-01-13.
[36] 王广龙, 董宇, 倪海桥, 陈建辉, 高凤岐, 乔中涛, 裴康明, 牛智川. 基于共振隧穿效应的近红外探测器. 中国: CN105047725A, 2015.11.11.
[37] 杨成奥, 张宇, 廖永平, 魏思航, 徐应强, 牛智川. 一种半导体激光器及其制备方法. 中国: CN105161976A, 2015-12-16.
[38] 杨成奥, 张宇, 廖永平, 徐应强, 牛智川. 一种集成半导体激光器的制备方法. 中国: CN105098595A, 2015-11-25.
[39] 徐建星, 査国伟, 张立春, 魏思航, 倪海桥, 贺振宏, 牛智川. GaAs基二维电子气等离子体震荡太赫兹探测器的方法. 中国: CN104795461A, 2015-07-22.
[40] 裴康明, 倪海桥, 詹锋, 董宇, 牛智川. 基于Ⅱ型能带匹配的共振隧穿二极管近红外探测器. 中国: CN104659146A, 2015-05-27.
[41] 裴康明, 倪海桥, 詹锋, 董宇, 牛智川. 低暗电流的共振隧穿二极管高灵敏度探测器. 中国: CN104659145A, 2015-05-27.
[42] 张立春, 王国伟, 张宇, 徐应强, 倪海桥, 牛智川. 一种高电阻温度系数氧化钒薄膜的制备方法. 中国: CN104611670A, 2015-05-13.
[43] 向伟, 王国伟, 徐应强, 郝宏玥, 蒋洞微, 任正伟, 贺振宏, 牛智川. 一种雪崩光电二极管及其制作方法. 中国: CN104465853A, 2015-03-25.
[44] 郝宏玥, 王国伟, 向伟, 蒋洞微, 邢军亮, 徐应强, 牛智川. 一种半导体光电器件的表面钝化方法. 中国: CN104409525A, 2015-03-11.
[45] 蒋洞微, 向伟, 王娟, 邢军亮, 王国伟, 徐应强, 任正伟, 贺振宏, 牛智川. InAs/GaSb超晶格红外光电探测器及其制备方法. 中国: CN103887360A, 2014-06-25.
[46] 査国伟, 牛智川, 倪海桥, 尚向军, 贺振宏. 利用AFM的探针制备图形衬底的定位纳米压印系统. 中国: CN103592818A, 2014-02-19.
[47] 査国伟, 牛智川, 倪海桥, 尚向军, 贺振宏. 采用AFM纳米压印图形衬底生长定位量子点的MBE方法. 中国: CN103594334A, 2014-02-19.
[48] 邢军亮, 张宇, 徐应强, 王国伟, 王娟, 向伟, 任正伟, 牛智川. 带间级联激光器及其制备方法. 中国: CN103579904A, 2014-02-12.
[49] 王莉娟, 喻颖, 査国伟, 徐建星, 倪海桥, 牛智川. 一种提高光栅结构均匀度的电子束曝光方法. 中国: CN103576221A, 2014-02-12.
[50] 张宇, 邢军亮, 徐应强, 任正伟, 牛智川. 一种具有W型有源区结构的带间级联激光器. 中国: CN103545713A, 2014-01-29.
[51] 王莉娟, 喻颖, 査国伟, 徐建星, 倪海桥, 牛智川. 基于高折射率对比度光栅结构的单光子发射器及其制作方法. 中国: CN103532010A, 2014-01-22.
[52] 喻颖, 李密锋, 贺继方, 査国伟, 徐建星, 尚向军, 王莉娟, 倪海桥, 贺振宏, 牛智川. 基于分叉纳米线的多端量子调控器件的制备方法. 中国: CN103531441A, 2014-01-22.
[53] 喻颖, 査国伟, 徐建星, 尚向军, 李密锋, 倪海桥, 贺振宏, 牛智川. 制备六棱柱纳米微腔中的量子点单光子源的方法. 中国: CN103531679A, 2014-01-22.
[54] 邢军亮, 张宇, 王国伟, 王娟, 王丽娟, 任正伟, 徐应强, 牛智川. 双波长锑化物应变量子阱半导体激光器及其制备方法. 中国: CN103078252A, 2013.05.01.
[55] 邢军亮, 张宇, 徐应强, 王国伟, 王娟, 向伟, 任正伟, 牛智川. InSb/GaSb量子点结构器件及生长方法. 中国: CN103441181A, 2013-12-11.
[56] 丁颖, 倪海桥, 李密锋, 喻颖, 查国伟, 徐建新, 王莉娟, 牛智川. 硅基半导体超短脉冲激光器. 中国: CN103414106A, 2013-11-27.
[57] 査国伟, 李密锋, 喻颖, 王莉娟, 徐建星, 尚向军, 倪海桥, 贺振宏, 牛智川. 在GaAs纳米线侧壁利用纳米环作为掩膜生长量子点的方法. 中国: CN103367588A, 2013-10-23.
[58] 倪海桥, 丁颖, 徐应强, 李密锋, 喻颖, 査国伟, 徐建新, 牛智川. 基于半导体超短脉冲激光器的太赫兹源设备. 中国: CN103368042A, 2013-10-23.
[59] 査国伟, 牛智川, 倪海桥, 李密锋, 喻颖, 王莉娟, 徐建星, 尚向军, 贺振宏. 一种光纤与光电子器件垂直耦合的方法. 中国: CN103345028A, 2013-10-09.
[60] 李密锋, 喻颖, 贺继方, 査国伟, 尚向军, 倪海桥, 贺振宏, 牛智川. 一种低密度InAs量子点的分子束外延生长方法. 中国: CN103194793A, 2013-07-10.
[61] 査国伟, 李密锋, 喻颖, 王莉娟, 徐建星, 尚向军, 倪海桥, 贺振宏, 牛智川. 在GaAs纳米线侧壁生长同质量子结构的MBE方法. 中国: CN103165418A, 2013-06-19.
[62] 尚向军, 倪海桥, 査国伟, 喻颖, 李密峰, 王莉娟, 徐建星, 牛智川. 自组织单量子点的定位方法及装置. 中国: CN103163109A, 2013-06-19.
[63] 査国伟, 喻颖, 李密峰, 王莉娟, 倪海桥, 贺正宏, 牛智川. 制备微透镜阵列的方法. 中国: CN102967891A, 2013-03-13.
[64] 倪海桥, 丁颖, 李密锋, 喻颖, 査国伟, 牛智川. 多层量子点隧道结串联的有源区宽带增益结构. 中国: CN102832538A, 2012-12-19.
[65] 贺继方, 尚向军, 倪海桥, 王海莉, 李密峰, 朱岩, 王莉娟, 喻颖, 贺正宏, 徐应强, 牛智川. 在衬底上生长异变缓冲层的方法. 中国: CN102194671A, 2011-09-21.
[66] 牛智川, 倪海桥, 王海莉, 贺继方, 朱岩, 李密峰, 王鹏飞, 黄社松, 熊永华. 一种低密度InAs量子点的分子束外延生长方法. 中国: CN102034909A, 2011-04-27.
[67] 汤宝, 周志强, 郝瑞亭, 任正伟, 徐应强, 牛智川. GaAs基InAs/GaSb超晶格近红外光电探测器及其制作方法. 中国: CN101576413B, 2010-12-01.
[68] 张宇, 王国伟, 汤宝, 任正伟, 徐应强, 牛智川, 陈良惠. HPT结构的InAs/GaSb超晶格红外光电探测器. 中国: CN101814545A, 2010-08-25.
[69] 王国伟, 汤宝, 周志强, 任正伟, 徐应强, 牛智川. 一种InAs/GaSb超晶格红外光电探测器及其制作方法. 中国: CN101777601A, 2010-07-14.
[70] 王鹏飞, 吴东海, 吴兵朋, 熊永华, 詹 峰, 黄社松, 倪海桥, 牛智川. 在锗衬底上生长无反相畴砷化镓薄膜的分子束外延方法. 中国: CN101624725, 2010-01-13.
[71] 周志强, 郝瑞亭, 汤 宝, 任正伟, 徐应强, 牛智川. GaAs基InAs/GaSb超晶格红外光电探测器及其制作方法. 中国: CN101562210, 2009-10-21.
[72] 郝瑞亭, 周志强, 任正伟, 徐应强, 牛智川. 一种在砷化镓衬底上外延生长锑化镓的方法. 中国: CN100495646, 2009-06-03.
[73] 赵建华, 蒋春萍, 郑厚植, 邓加军, 杨富华, 牛智川, 吴晓光. 无磁场测量稀磁半导体镓锰砷铁磁转变温度的方法. 中国: CN100412536, 2008-08-20.
[74] 牛智川, 倪海桥, 韩 勤, 张石勇, 吴东海, 赵 欢, 杨晓红, 彭红玲, 周志强, 熊永华, 吴荣汉. 砷化镓基1.5微米量子阱结构及其外延生长方法. 中国: CN100382347, 2008-04-16.
[75] 郝瑞亭, 周志强, 任正伟, 徐应强, 牛智川. 一种在砷化镓衬底上外延生长锑化镓的方法. 中国: CN101148776, 2008-03-26.
[76] 赵建华, 邓加军, 毕京峰, 牛智川, 杨富华, 吴晓光, 郑厚植. 一种增加闪锌矿结构锑化铬厚度的生长方法. 中国: CN100355017, 2007-12-12.
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出版信息

   
发表著作
(1) 晶格工程,Lattice Engneering,Pan Stanford Publishing,2012-05,第5作者