基本信息

张连  硕士生导师  中国科学院半导体研究所
电子邮件: zhanglian07@semi.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区清华东路甲35号
邮政编码:

研究领域

长期从事氮化物半导体材料的外延生长、光电器件、射频器件以及高压大功率器件的研究。

主要研究领域包括:

(1)氮化物半导体材料MOCVD外延

(2)GaN基HEMT毫米波/太赫兹波芯片

(3)GaN基HBT高压/射频芯片

取得的重要科研成果

(1) 突破MOCVD选区外延GaN基材料及高效掺杂关键问题。建立生长模型,明确了选区外延材料中载流子输 运机制,实现Si掺杂电子浓度突破1×1020/cm3

(2) 面向毫米波通信射频前端应用,突破小尺寸关键工艺,制备出截止频率/最大震荡频率(fT/fmax=190/301GHzGaN HEMT 太赫兹器件。

(3) 牵头攻关高导电性、长载流子寿命的pGaN关键问题。实现空穴浓度2.4×1018/cm3下,迁移率 400px2/V·spInGaN 材料材料,为国际领先水平。

(4) 牵头攻关高压、射频 GaN HBT材料与器件,研发出国内第一只射频GaN HBTfT =15.6 GHzfmax=6.03GHz,电流增益达到130。制备出150V等级的GaN HBT器件,功率密度超过1MW/cm2,是蓝宝石衬底技术路线的国际最高水平。

招生信息

   
招生专业
080903-微电子学与固体电子学
招生方向
GaN基材料外延与器件

教育背景

2007-09--2012-06   中国科学院半导体研究所   博士
2003-09--2007-07   青岛科技大学   学士
学历
博士研究生

学位

博士

工作经历

   
工作简历
2020-09~现在, 中国科学院半导体研究所, 副研究员
2012-07~2020-08,中国科学院半导体研究所, 助理研究员

专利与奖励

   
专利成果
[1] 张连, 张韵, 王欣远. 半导体器件及其制作方法. CN: CN115472499A, 2022-12-13.
[2] 张连, 张韵, 王欣远. 半导体器件及其制作方法. 202211143850.8, 2022-09-20.
[3] 张韵, 王欣远, 张连, 高幸发. 异质结双极型晶体管及其制作方法. CN202211083876.8, 2022-09-06.
[4] 张韵, 王欣远, 张连, 高幸发. 异质结双极型晶体管及其制作方法. CN: CN115312593A, 2022-11-08.
[5] 程哲, 张韵, 张连. 绝缘栅双极型晶体管及其制备方法. 202010445714.9, 2021-09-02.
[6] 张韵, 杨秀霞, 张连. p型栅增强型氮化镓基高迁移率晶体管结构及制作方法. CN: CN111446296A, 2020-07-24.
[7] 张韵, 倪茹雪, 刘喆, 张连, 程哲. 一种AlGaN基二极管及其制备方法. CN: CN111341893B, 2021-03-26.
[8] 张韵, 赵璐, 艾玉杰, 孙莉莉, 杨帅, 程哲, 张连, 贾利芳, 王军喜. GaN基LED器件. CN: CN207765474U, 2018-08-24.
[9] 张韵, 赵璐, 艾玉杰, 孙莉莉, 杨帅, 程哲, 张连, 贾利芳, 王军喜. GaN基LED器件及其制备方法. CN: CN108110097A, 2018-06-01.
[10] 程哲, 张连, 张韵. 一种凹槽阳极肖特基二极管及其制备方法. CN: CN108010959A, 2018-05-08.
[11] 程哲, 张连, 张韵. 一种凹槽阳极肖特基二极管的制备方法. CN: CN108091566A, 2018-05-29.
[12] 张韵, 杨秀霞, 张连, 程哲. 增强型GaN HEMT的制备方法. CN: CN107887435A, 2018-04-06.
[13] 艾玉杰, 杨帅, 张韵, 孙莉莉, 程哲, 张连, 贾丽芳, 王军喜, 李晋闽. 声表面波谐振器、滤波器及其制备方法. CN: CN107634734A, 2018-01-26.
[14] 孙莉莉, 张韵, 杨帅, 程哲, 张连, 吕宏瑞, 王军喜, 李晋闽. 单晶体声波器件及制备方法. CN: CN106374032A, 2017-02-01.
[15] 孙莉莉, 张韵, 程哲, 张连, 王军喜, 李晋闽. 金属上单晶氮化物薄膜制备方法及体声波谐振器. CN: CN106341095A, 2017-01-18.
[16] 孙莉莉, 张韵, 程哲, 张连, 王军喜, 李晋闽. 一种体声波器件的制备方法. CN: CN106341094A, 2017-01-18.
[17] 黄宇亮, 程哲, 张连, 张韵, 王军喜, 李晋闽. 增强型高电子迁移率晶体管及制备方法、半导体器件. CN: CN105720097A, 2016-06-29.
[18] 程哲, 张韵, 张连. 栅极与源漏极异面的GaN基HEMT的结构及其制作方法. CN: CN105047709A, 2015-11-11.
[19] 张连, 张韵, 王军喜, 李晋闽. 降低基区电阻率的GaN基HBT外延结构及生长方法. CN: CN104900689A, 2015-09-09.
[20] 张连, 张韵, 王军喜, 李晋闽. 无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管及制备方法. CN: CN104882522A, 2015-09-02.
[21] 张连, 张韵, 闫建昌, 王军喜, 李晋闽. 一种具有极化诱导掺杂高阻层的GaN基HEMT结构及生长方法. CN: CN104241352A, 2014-12-24.
[22] 姬小利, 闫建昌, 郭金霞, 张连, 杨富华, 段瑞飞, 王军喜, 曾一平, 王国宏, 李晋闽. 提高发光效率的极性面氮化镓基发光器件. CN: CN103887385A, 2014-06-25.
[23] 张连, 谢海忠, 杨华, 李璟, 王军喜, 李晋闽. 一种多芯片LED封装体的制作方法. CN: CN103824926A, 2014-05-28.
[24] 谢海忠, 张连, 宋昌斌, 姚然, 薛斌, 杨华, 李璟, 伊晓燕, 王军喜, 李晋闽. 芯片尺寸级晶圆发光二极管的制作方法. CN: CN103579423A, 2014-02-12.
[25] 魏学成, 赵丽霞, 张连, 于治国, 王军喜, 曾一平, 李晋闽. 一种利用光致发光谱测量GaN基LED的极化电场的方法. CN: CN103529310A, 2014-01-22.
[26] 冯向旭, 张宁, 刘乃鑫, 付丙磊, 朱绍歆, 张连, 魏同波, 王军喜, 李晋闽. 利用AlInGaN制作氮化镓外延薄膜的方法. CN: CN103489968A, 2014-01-01.
[27] 张连, 曾建平, 路红喜, 王军喜, 李晋闽. 一种可调控能带的LED量子阱结构. CN: CN103296165A, 2013-09-11.
[28] 张连, 曾建平, 魏同波, 闫建昌, 王军喜, 李晋闽. 可调控能带的UV LED多量子阱结构装置及生长方法. CN: CN103325903A, 2013-09-25.
[29] 丁凯, 张连, 王军喜, 段瑞飞, 曾一平, 李晋闽. 利用极化感应空穴实现p型金属极性宽禁带半导体的方法. CN: CN101807520A, 2010-08-18.
[30] 张连, 丁凯, 王军喜, 段瑞飞, 曾一平, 李晋闽. 利用三维极化感应空穴气提高LED发光效率的方法. CN: CN101807640A, 2010-08-18.
[31] 张连, 张韵, 程哲. HEMT器件及其制作方法. 202010846206.1, 2020-08-20.

出版信息

   
发表论文
(1) Scaled InAlN/GaN HEMT on Sapphire With fT/fmax of 190/301 GHz, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, 2023, 第 2 作者
(2) N-AlGaN Free Deep-Ultraviolet Light-Emitting Diode with Transverse Electron Injection, ACS PHOTONICS, 2023, 第 5 作者
(3) Simulation and Comprehensive Analysis of AlGaN/GaN HBT for High Voltage and High Current, ELECTRONICS, 2023, 第 2 作者
(4) AlGaN/GaN Heterojunction Bipolar Transistors With High Current Gain and Low Specific On-Resistance, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, 2022, 第 1 作者
(5) Regulation of Hole Concentration and Mobility and First-Principle Analysis of Mg-Doping in InGaN Grown by MOCVD, MATERIALS, 2021, 第 1 作者
(6) E/D-Mode GaN Inverter on a 150-mm Si Wafer Based on p-GaN Gate E-Mode HEMT Technology, MICROMACHINES, 2021, 第 2 作者
(7) Reducing the reverse leakage current of AlGaN/GaN heterostructures via low-fluence neutron irradiation, JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 2021, 第 7 作者
(8) Optimization of selective-area regrown n-GaN via MOCVD for high-frequency HEMT, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2021, 第 1 作者
(9) Experimental and theoretical study on device-processing-incorporated fluorine in AlGaN/GaN heterostructures, AIP ADVANCES, 2020, 第 5 作者
(10) Light Extraction and Auger Recombination in AlGaN-Based Ultraviolet Light-Emitting Diodes, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 2020, 第 4 作者
(11) The Influence of Anode Trench Geometries on Electrical Properties of AlGaN/GaN Schottky Barrier Diodes, ELECTRONICS, 2020, 第 5 作者
(12) Acceptor Decoration of Threading Dislocations in ( Al , Ga ) N / Ga N Heterostructures, PHYSICAL REVIEW APPLIED, 2020, 第 6 作者
(13) Defect evolution of oxygen induced V-th-shift for ON-state biased AlGaN/GaN HEMTs, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2019, 第 5 作者
(14) AlGaN-based ultraviolet light-emitting diode on high-temperature annealed sputtered AlN template, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2019, 第 5 作者
(15) Reducing stimulated emission threshold power density of AlGaN/AlN multiple quantum wells by nano-trench-patterned AlN template, JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2019, 第 4 作者
(16) Enhanced performance of AIN SAW devices with wave propagation along the direction on c-plane sapphire substrate, JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 2019, 第 4 作者
(17) Method of the out-of-band rejection improvement of the AlN based surface acoustic wave filters, ULTRASONICS, 2019, 第 4 作者
(18) AlGaN/GaN Heterojunction Bipolar Transistor With Selective-Area Grown Emitter and Improved Base Contact, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, 2019, 第 1 作者
(19) AlGaN-based ultraviolet light-emitting diodes on sputter-deposited AlN templates with epitaxial AlN/AlGaN superlattices, SUPERLATTICES AND MICROSTRUCTURES, 2018, 第 5 作者
(20) Crystal quality improvement of sputtered AlN film on sapphire substrate by high-temperature annealing, JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, 2018, 第 4 作者
(21) Impact of device parameters on performance of one-port type SAW resonators on AIN/sapphire, JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING, 2018, 第 5 作者
(22) 具有高阈值电压和大栅压摆幅的常关型槽栅AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(英文), High-threshold-voltage Normally-off Recessed MOS-gate AlGaN/GaN HEMT with Large Gate Swing, 发光学报, 2016, 第 5 作者
(23) Normally-off Recessed MOS-gate AlGaN/GaN HEMTs with Over+4V Saturation Drain Current Density and a 400V Breakdown Voltage, 2016 13TH CHINA INTERNATIONAL FORUM ON SOLID STATE LIGHTING: INTERNATIONAL FORUM ON WIDE BANDGAP SEMICONDUCTORS CHINA (SSLCHINA: IFWS), 2016, 第 3 作者
(24) 具有高阈值电压和大栅压摆幅的常关型槽栅AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管, High-threshold-voltage Normally-off Recessed MOS-gate AlGaN/GaN HEMT with Large Gate Swing, 发光学报, 2016, 第 5 作者
(25) AlGaN/GaN high electron mobility transistors with selective area grown p-GaN gates, JOURNAL OF SEMICONDUCTORS, 2016, 第 2 作者
(26) 具有高开启/关断电流比的Al2O3/AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管, Al2O3/AlGaN/GaN MOS-HEMT with High On/Off Drain Current Ratio, 发光学报, 2016, 第 5 作者
(27) 能带调控提高GaN/InGaN多量子阱蓝光LED效率研究, 中国科学: 物理学 力学 天文学, 2015, 第 1 作者
(28) Advantages of InGaN Light Emitting Diodes With Alternating Quantum Barriers, JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY, 2015, 第 2 作者
(29) Investigation of Efficiency and Droop Behavior Comparison for InGaN/GaN Super Wide-Well Light Emitting Diodes Grown on Different Substrates, IEEE PHOTONICS JOURNAL, 2014, 第 2 作者
(30) Growth and optical properties of InGaN/GaN dual-wavelength light-emitting diodes, ACTA PHOTONICA SINICA, 2013, 第 2 作者
(31) InGaN-based vertical light-emitting diodes with acid-modified graphene transparent conductor and highly reflective membrane current blocking layer, PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY A-MATHEMATICAL PHYSICAL AND ENGINEERING SCIENCES, 2013, 第 5 作者
(32) Growth and optical properties of InGaN/GaN dual-wavelength light-emitting diodes, ACTA PHOTONICA SINICA, 2013, 第 2 作者
(33) Improvement of efficiency of gan-based polarization-doped light-emitting diodes grown by metalorganic chemical vapor deposition, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2011, 
(34) Theoretical study of polarization-doped gan-based light-emitting diodes, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2011, 
(35) Three-dimensional hole gas induced by polarization in (0001)-oriented metal-face iii-nitride structure, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2010, 

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 5G/6G高性能射频器件研究, 参与, 中国科学院计划, 2022-07--2027-07
( 2 ) 射频GaN基HBT材料与芯片, 参与, 国家任务, 2021-10--2024-10
( 3 ) 超高频GaN基HEMT异质结外延与源漏再生长研究, 参与, 国家任务, 2018-01--2021-12
( 4 ) 基于选区外延p型栅的增强型GaN基HEMT研究, 负责人, 国家任务, 2017-01--2020-12
( 5 ) 极化调控GaN基三元合金能带和掺杂效应的研究, 负责人, 国家任务, 2014-01--2016-12