基本信息

张洪亮,博士,研究员,博士生导师,2003年至2011年分别获得兰州大学物理学学士、凝聚态物理硕士、凝聚态物理博士学位,硕士、博士期间在兰州大学和中国工程物理研究院联合培养从事光电薄膜材料制备及其性能研究;2011年7月进入中国科学院宁波材料技术与工程研究所从事光电功能薄膜与器件研究任助理研究员,2013年12月和2020年12月分别晋升为副研究员、研究员。主持国家自然科学基金、浙江省公益性技术应用研究项目、宁波市科技创新2025重大专项、企业合作项目等各类项目共8项。已在Inorganic Chemistry,Scripta Materialia,Journal of Materials Chemistry C,Journal of The Electrochemical Society, Journal of Alloys and Compounds,Applied Physics Letters等杂志上发表SCI论文50余篇,申请中国专利13项,其中已授权6项。现任中国感光学会青年理事,Advanced Optical Materials, Applied Physics Letters, Journal of Alloys and Compounds等杂志审稿人,Materials客座编辑。现主要从事功能薄膜和界面设计的研究,包括电致变色器件和柔性电路板。

招生方向:功能材料与纳米器件,表界面化学与物理。

电邮:zhanghl@nimte.ac.cn,电话:0574-8668 8153

通信地址: 浙江省宁波市镇海区中官西路1219号  邮编:315201

中国科学院宁波材料技术与工程研究所个人主页:https://zhanghl.nimte.ac.cn/

研究领域

1. 光学薄膜和器()件,包括/能量转化/节能/环保/环境健康;

研究方向之一:电致变色器件

电致变色(Electrochromic, EC)是指由于外加电场的极性和强度的变化而引起变色材料可逆的氧化/还原反应,从而导致其外观颜色可逆改变的现象。一个标准的电致变色器件有五层功能层叠加而成,分别为透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层(也可以是与前一种电致变色层的极性相反的电致变色层)和另一透明导电层。电致变色材料具有双稳态(着色/褪色稳态)的性能,用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯,而且显示静态图像后,只要显示内容不变化,就不会耗电,所以是一种节能器件。目前,电致变色技术在电致变色智能窗(smart windows)、汽车防眩目后视镜(anti-dazzling mirrors)、仪表和信息显示、传感器、电子纸、光调制器和光闸、护目镜等领域具有广阔的应用前景。

典型电致变色器件工作原理图

电致变色器件主要应用领域


2. 新型薄膜材料及其在消费类电子学器件和光电子学器件应用;

研究方向之一:柔性电路板

      线路板作为提供电子零组件安装与插接时主要的支撑体,成为了所有电子产品不可或缺部分。随着电子产品向小型化发展,柔性电路板(Flexible Printed Circuit,简称FPC)具有轻、薄、柔性等优点,在手机、照相机、计算机、通信、汽车、医疗等领域获得了广泛的应用。受到电子产品小型化、轻量化、多功能化不断发展的驱使,FPC也遇到了巨大挑战和发展机遇。早在20世纪90年代,日本、美国最先研发出高密度互连(High Density Interconnector,简称HDI)电路板技术,该技术在常规的线路板中引入了盲埋孔,精细的线宽/线距,能够制造常规多层板技术无法实现的薄型、多层、稳定、高密度互连印制线路板,具有成本低、布线密度高、易集成、电学性能及讯号准确稳定可靠、对射频/电磁波/静电抗干扰性强、热性能良好、设计效率高等诸多优势,顺应了电子产品向轻、小、薄和高可靠性的方向发展要求,满足了新一代电子封装技术不断提高的封装密度之需求。
















柔性电路板(FPC)应用于智能手机

多层柔性电路板(FPC)背面照片


研究方向之二:氧化物沟道薄膜晶体管

薄膜晶体管是一类利用纵向电场控制横向电流的三端器件,可作为开关元件用于驱动显示像素和构筑逻辑电路,也可作为传感单元用于光电/生物分子/气体分子的探测。氧化物半导体为沟道的TFT具有较高的场效应迁移率、较小的亚阈值摆幅、较大的开关比、较好的透明性、可低温制备以及与硅基工艺基本兼容等诸多优点,满足未来显示技术的发展要求,在显示技术的各类应用领域中展现出逐年上升的市场竞争力。



招生信息

   
招生专业
080501-材料物理与化学
0805Z2-半导体材料与器件
0702J1-纳米科学与技术
招生方向
智能电致变色器件及其应用
光电功能薄膜和智构器件
表界面化学与物理

教育背景

2008-09--2011-06   兰州大学   博士
2005-09--2008-06   兰州大学   硕士
1999-09--2003-06   兰州大学   本科

工作经历

   
工作简历
2020-12~现在, 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 研究员
2014-01~2020-12,中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 副研究员
2011-07~2013-12,中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 助理研究员

专利与奖励

   
专利成果
( 1 ) 一种隧穿结晶体硅太阳能电池的制作方法, 发明, 2011, 第 3 作者, 专利号: 201110416913.8
( 2 ) 一种无结薄膜晶体管的制作方法, 发明, 2012, 第 3 作者, 专利号: 201210077194.6
( 3 ) 一种场效应晶体硅太阳能电池的制作方法, 发明, 2011, 第 3 作者, 专利号: 201110416856.3
( 4 ) 全固态无机电致变色器件及其制备方法, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: 201310467114.2
( 5 ) 一种无机质子导电膜的制备方法, 发明, 2012, 第 5 作者, 专利号: 2012104770980.0
( 6 ) 一种电致变色器件及其制备方法, 发明, 2014, 第 3 作者, 专利号: 201410336265.9
( 7 ) 一种制备五氧化二钒溶胶的方法、由其制备的薄膜及在锂离子电池中的应用, 发明, 2017, 第 1 作者, 专利号: 201710862443.5
( 8 ) 莫特晶体管及制备方法, 发明, 2016, 第 1 作者, 专利号: 201610078287.9
( 9 ) 一种全固态电致变色器件及其制作方法, 发明, 2019, 第 1 作者, 专利号: 201911354283.9
( 10 ) 一种双功能电致变色储能器件及其制作方法, 发明, 2020, 第 1 作者, 专利号: 202010220766.6
( 11 ) 一种互补型电致变色器件及其制备方法, 发明, 2020, 第 1 作者, 专利号: 202010250487.4
( 12 ) 一种双功能电致变色能量存储器件及其制作方法, 发明, 2020, 第 1 作者, 专利号: 202010520703.2
( 13 ) 一种新型电致变色可调反射镜及其制作方法, 发明, 2021, 第 1 作者, 专利号: 202110514115.2

出版信息

   
发表论文
(1) Understanding Electrochemical Intercalation of Al3+ Cation into the WO3 Electrochromic Electrode from Solid Electrolyte Interphase and Mass Changes, ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, 2022, 通讯作者
(2) Interfacial Charge Transfer and Zinc Ion Intercalation and Deintercalation Dynamics in Flexible Multicolor Electrochromic Energy Storage Devices, ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, 2022, 通讯作者
(3) Real-Time Mass Change: An Intrinsic Indicator to Dynamically Probe the Electrochemical Degradation Evolution in WO3, Advanced Materials Interfaces, 2022, 通讯作者
(4) Unraveling the Role of Water on the Electrochromic and Electrochemical Properties of Nickel Oxide Electrodes in Electrochromic Pseudocapacitors, JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, 2021, 通讯作者
(5) Mechanistic insights into the dry prelithiated WO3 thin films in electrochromic devices, SOLID STATE IONICS, 2021, 通讯作者
(6) Aluminum-ion-intercalation nickel oxide thin films for high-performance electrochromic energy storage devices, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2021, 通讯作者
(7) Long-term-stable WO3-PB complementary electrochromic devices, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2021, 通讯作者
(8) In situ TEM investigation of hexagonal WO3 irreversible transformation to Li2WO4, SCRIPTA MATERIALIA, 2021, 通讯作者
(9) A Self-Bleaching Electrochromic Mirror Based on Metal Organic Frameworks, MATERIALS, 2021, 通讯作者
(10) Boosting charge-transfer kinetics and cyclic properties of complementary WO3-NiO electrochromic devices via SnOx interfacial layer, Journal of Science-Advanced Materials and Devices, 2021, 通讯作者
(11) Electrochromism of Nanocrystal-in-Glass Tungsten Oxide Thin Films under Various Conduction Cations, INORGANIC CHEMISTRY, 2019, 通讯作者
(12) Structural and electrochromic properties of undoped and Mo-doped V2O5 thin films by a two-electrode electrodepositon, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2018, 通讯作者
(13) Flexible Electrochromic V2O5 Thin Films with Ultrahigh Coloration Efficiency on Graphene Electrodes, JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, 2018, 通讯作者
(14) Template-Free Growth of Well-Ordered Silver Nano Forest/Ceramic Metamaterial Films with Tunable Optical Responses, ADVANCED MATERIALS, 2017, 第 7 作者
(15) High-temperature tolerance in WTi-Al2O3 cermet-based solar selective absorbing coatings with low thermal emissivity, NANO ENERGY, 2017, 第 4 作者
(16) Ultrasensitive Memristive Synapses Based on Lightly Oxidized Sulfide Films, ADVANCED MATERIALS, 2017, 第 6 作者
(17) Combined control of the cation and anion to make ZnSnON thin films for visible-light phototransistors with high responsivity, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2017, 第 4 作者
(18) The same batch enabled threshold voltage tuning for vertically- or laterally-gated transparent InZnO thin-film transistors, PHYSICA STATUS SOLIDI A-APPLICATIONS AND MATERIALS SCIENCE, 2017, 通讯作者
(19) Coexistence of two types of metal filaments in oxide memristors, AIP ADVANCES, 2017, 
(20) Extended-gate-type igzo electric-double-layer tft immunosensor with high sensitivity and low operation voltage, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2016, 第 7 作者
(21) Proton conducting sodium-alginate-gated oxide thin-film transistors with varying device structure, PHYSICA STATUS SOLIDI A-APPLICATIONS AND MATERIALS SCIENCE, 2016, 通讯作者
(22) Threshold Voltage Tuning in a-IGZO TFTs With Ultrathin SnOx Capping Layer and Application to Depletion-Load Inverter, IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, 2016, 第 5 作者
(23) Synaptic devices based on purely electronic memristors, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2016, 第 6 作者
(24) Plasmonic AgAl Bimetallic Alloy Nanoparticle/Al2O3 Nanocermet Thin Films with Robust Thermal Stability for Solar Thermal Applications, ADVANCED MATERIALS INTERFACES, 2016, 第 6 作者
(25) Semiconducting ZnSnN2 thin films for Si/ZnSnN2 p-n junctions, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2016, 第 6 作者
(26) The electrical properties of n-ZnO/p-SnO heterojunction diodes, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2016, 
(27) Effect of post-annealing on structural and electrochromic properties of Mo-doped V2O5 thin films, JOURNAL OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2016, 
(28) n-type Polycrystalline Si Thick Films Deposited on SiN_x-coated Metallurgical Grade Si Substrates, JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY, 2015, 第 1 作者
(29) Determination of some basic physical parameters of SnO based on SnO/Si pn heterojunctions, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2015, 第 5 作者
(30) Tunable crystallographic grain orientation and Raman fingerprints of polycrystalline SnO thin films, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2015, 第 5 作者
(31) Determination of the basic optical parameters of ZnSnN2, OPTICS LETTERS, 2015, 第 6 作者
(32) Mechanism for resistive switching in chalcogenide-based electrochemical metallization memory cells, AIP ADVANCES, 2015, 第 4 作者
(33) Lateral-Coupled Junctionless IZO-Based Electric-Double-Layer Thin-Film Transistors Gated by Solid-State Phosphosilicate Glass Electrolyte, CHINESE PHYSICS LETTERS, 2015, 第 3 作者
(34) Alloyed nanoparticle-embedded alumina nanocermet film: A new attempt to improve the thermotolerance, APPLIED SURFACE SCIENCE, 2015, 
(35) Low-voltage InGaZnO thin-film transistors gated by SiO2 proton conducting films, Advanced Materials Research, 2014, 通讯作者
(36) Atomic layer deposited Al2O3 films for anti-reflectance and surface passivation applications, APPLIED SURFACE SCIENCE, 2014, 第 3 作者
(37) Surface Passivation Performance of Atomic-Layer-Deposited Al_2O_3 on p-type Silicon Substrates, JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY, 2014, 第 4 作者
(38) 磷酸处理对多孔SiO_2薄膜质子导电特性和双电层薄膜晶体管性能的影响, Effects of H_3PO_4 Treated Porous SiO_2 on Proton Conductivity and Performances of EDL-TFTs, JOURNAL OF INORGANIC MATERIALS, 2014, 第 3 作者
(39) Silver Nanoparticles with an Armor Layer Embedded in the Alumina Matrix To Form Nanocermet Thin Films with Sound Thermal Stability, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2014, 第 4 作者
(40) (001) CeO2 films epitaxially grown on SrTiO3 (001) substrates by pulsed laser deposition using a metallic Ce target, VACUUM, 2013, 第 2 作者
(41) Nanogranular Al2O3 Proton Conducting Films for Low-Voltage Oxide-based Homojunction Thin-Film Transistors, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2013, 通讯作者
(42) Proton conducting zeolite films for low-voltage oxide-based electric-double-layer thin-film transistors and logic gates, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2013, 第 2 作者
(43) Self-assembled low-power in-plane-gate transparent oxide-based thin film transistors gated by atomic-layer-deposited Al2O3, Advanced Materials Research, 2013, 
(44) Laser directly written junctionless in-plane-gate neuron thin film transistors with AND logic function, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2013, 第 5 作者
(45) Proton Conducting Tungsten Oxide Electrolytes for Low-Voltage Transparent Oxide-based Thin-Film Transistors, Applied Physics Letters, 2013, 第 1 作者
(46) Self-Assembled Dual In-Plane Gate Thin-Film Transistors Gated by Nanogranular SiO2 Proton Conductors for Logic Applications, NANOSCALE, 2013, 第 4 作者
(47) In-Plane-Gate Oxide-Based Thin-Film Transistors Self-Aligned on Stacked Self-Assembled Monolayer/SiO2 Electrolyte Dielectrics, IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, 2012, 第 2 作者
(48) Transparent In-Plane-Gate Junctionless Oxide-Based TFTs Directly Written by Laser Scribing, IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, 2012, 第 4 作者
(49) Low-Voltage Junctionless Oxide-Based Thin-Film Transistors Self-Assembled by a Gradient Shadow Mask, IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, 2012, 第 3 作者
(50) Dual functions of anti-reflectance and surface passivation of the atomic layer deposited Al2O3 films on p-type silicon substrates, IEEE Electron Device Letters, 2012, 第 1 作者
(51) Effect of Al doping on the visible photoluminescence of ZnO nanofibers, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2010, 第 2 作者
(52) Synthesis and White-Light Emission of ZnO/HfO 2 : Eu Nanocables, Nanoscale Research Letters, 2010, 第 2 作者
(53) Conversion of p-type to n-type conductivity in undoped ZnO films by increasing operating temperature, APPLIED SURFACE SCIENCE, 2010, 第 2 作者
(54) Structural and optical properties of Fe-doped hydrogenated amorphous carbon films prepared from trans-2-butene by plasma enhanced metal organic chemical vapor deposition, APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 2010, 第 1 作者
(55) Influence of Fe-doped on structural, electronic structural and optical properties of hydrogenated amorphous carbon films prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2009, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 氧化物质子导体薄膜及其在低电压无结薄膜晶体管中的应用, 主持, 国家级, 2014-01--2016-12
( 2 ) 以Al2O3质子导体为栅介质的无结薄膜晶体管, 主持, 国家级, 2013-04--2014-09
( 3 ) Al2O3纳米颗粒膜及其在低电压氧化物, 主持, 省级, 2013-01--2015-01
( 4 ) 低电压无结双电层氧化物薄膜晶体管, 主持, 省级, 2013-06--2014-06
( 5 ) 节能-装潢一体化多彩色全固态电致变色器件的研发, 主持, 省级, 2015-07--2017-12
( 6 ) 全固态电致变色器件制备技术研发及相关专利普通实施许可, 主持, 院级, 2017-12--2020-10
( 7 ) 基于Li+和Al3+的WO3薄膜活性界面特性与电致变色性能研究, 主持, 国家级, 2020-01--2023-12
( 8 ) 超高精密柔性电路板关键技术研发及产业化, 主持, 省级, 2020-07--2023-06
参与会议
(1)传导离子对WO3薄膜活性界面的作用机理及其在电致变色器件中的应用   第四届全国电致变色研讨会   2019-08-17

指导学生

   
培养研究生毕业情况

2022

2022届

刘盛,硕士,就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司

王振华,硕士,就读于山东大学博士研究生

2021届

王坤,硕士,就职于浙江大学

2020届

张鑫磊,硕士,就职于中芯国际集成电路制造有限公司

2019届 

邱栋,硕士,就读于复旦大学博士研究生 

2018届 

吴娇,硕士,就职于浙江大华技术股份有限公司 

2017届 

张莉莉,硕士,就职于中芯国际集成电路制造有限公司 

2016届 

雍微,硕士,就职于山西晋环科源环境资源科技有限公司 

李龙,硕士,就职于武汉新芯集成电路制造有限公司 

2015届

刘瑞超,硕士,就职于北京京东方光电科技有限公司