杨 涛

中国科学院半导体研究所

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  • 杨 涛
  • 研究员

杨 涛

杨涛,男,博士,研究员,博士生导师。

1997年于日本德岛大学毕业,获工学博士。博士毕业后,作为研究员或助理教授曾先后任职于日立公司中央研究所,新能源产业技术综合开发机构(NEDO)和东京大学。2006年,作为中国科学院“引进海外杰出人才”回国到半导体研究所工作,任研究员。2015年,兼任中国科学院大学(国科大)岗位教授。

主要从事半导体材料与器件研究,尤其在氮化物半导体新材料、低维纳米结构半导体量子点、量子阱和纳米线材料及器件应用等前沿领域取得多项创新性成果。代表性研究工作包括:1)建立了适于III族氮化物半导体电子能带结构计算的紧束缚近似模型。该模型已被国际同行称作“标准的紧束缚近似模型”;2)理论上证明了V族立方相氮化物合金(InAsN)是直接带隙半导体材料并具有大的带隙弯曲参量,预言了此合金可被用作发展长波长信息功能器件的新材料;3)提出了“高温缓冲层”概念,用“三步生长法”取代“传统的两步生长法”在蓝宝石衬底上用MOCVD制备出高质量的GaN晶体;4)利用先进的MOCVD或MBE技术实现了高性能GaAs基和InP基量子点材料及器件:如,在国际上报道了最均匀的1.3微米波段InAs/GaAs自组织量子点材料(非均匀展宽<17meV);快速退火能使长波长InAs/GaAs量子点产生大的波长蓝移现象,并阐明了产生这一现象的物理机理;通过引进退火,发明了显著改进InAs/GaAs量子点有源区性能的技术;证明了转换效率高达17%的InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池;证明了高性能1.55微米波段InAs/InP量子点材料及边发射激光器、宽带可调谐激光器和超短脉冲锁模激光器等等;5)实现了基于MOCVD的高性能2微米波段InP基量子阱激光器。

迄今,在重要的国际学术刊物上发表论文80余篇,发表国际学术会议论文60余篇和国内学术会议论文50余篇。申请国内外发明专利20项。曾获德岛大学国际交流研究奖(1997),NEDOFellowship(2000)。

目前主要研究方向:

1)低维纳米结构半导体材料(量子阱、量子点和纳米线)MOCVD或MBE生长及器件制备研究;

2)新型半导体激光器、探测器和光放大器等器件研究;

3)新型高效量子点中间能带太阳能电池研究;

4)新型高效多节太阳能电池研究。

招收硕士、博士研究生、博士后,欢迎立志于科学事业的同学报考!

联系方式:

Email:tyang@semi.ac.cn,电话:010-82304529

关于杨涛课题组详细介绍请参见网站:http://qdlab.semi.ac.cn/

在研/完成的主要项目:

1)国家自然科学基金项目“InP基2mm波段分布反馈量子阱激光器制备研究”(2016-2019);

2)国家自然科学基金项目(重点)“新型高效量子点中间能带太阳能电池材料及器件研究”(2015-2018);

3)国家973研究计划项目子课题“量子级联激光器材料”(2013-2017);

4)北京市科技计划项目“10G量子点激光器研制”(2013-2015);

5)国家重大科学研究计划项目“新型半导体纳米线的可控生长和表征”(2012-2016);

6)国家自然科学基金项目“基于MOCVD高性能1.55微米InAs/InP自组织量子点材料生长及激光器应用研究”(2012-2015);

7)国家自然科学基金项目“新型高效InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池的研究”(2011-2013);

8)国家自然科学基金项目“新型P型掺杂1.3微米InAs/GaAs自组织量子点材料生长及激光器应用相关基础研究”(2009-2011);

9)国家863计划项目“新型P型掺杂GaAs基1.3微米InAs量子点激光器研究”(2006.12-2008.12)。

代表性论著:

1)X.Y.Wang,X.G.Yang,W.N.Du,X.W.Zhang,andT.Yang*,“Self-catalyzedgrowthmechanismofInAsnanowiresandgrowthofInAs/GaSbheterostructurednanowiresonSisubstrates”,J.Cryst.Growth,Vol.426(2015)pp.287-292.

2)F.Gao,S.Luo,H.M.Ji,X.G.Yang,P.LiangandT.Yang*,“BroadbandtunableInAs/InPquantumdotexternal-cavitylaseremittingaround1.55mm,OpticsExpress,Vol.23(2015)pp.18493-18500.

3)W.N.Du,X.G.Yang,H.Y.Pan,X.Y.Wang,H.M.Ji,S.Luo,X.H.Ji,Z.G.Wang,andT.Yang*,“TwodifferentgrowthmechanismsforAu-freeInAsSbnanowiresgrowthonSisubstrate”,CrystalGrowth&Design,Vol.15(2015)pp.2413-2418.

4)S.Luo,H.M.Ji,F.Gao,F.Xu,X.G.Yang,P.Ling,andT.Yang*,“High-performance2150-emittingInAs/InGaAs/InPquantumwelllasersgrownbymetalorganicvaporphaseepitaxy”,OpticsExpress,Vol.23(2015)pp.8383-8388.

5)F.Gao,S.Luo,H.M.Ji,X.G.Yang,andT.Yang*,“Enhancedperformanceoftunableexternal-cavity1.5mmInAs/InPquantumdotlasersusingfacetcoating”,AppliedOptics,Vol.54(2015)pp.472-476.

6)X.Y.Wang,X.G.Yang,W.N.Du,H.M.Ji,S.Luo,andT.Yang*,“Thicknessinfluenceofthermaloxidelayersontheformationofself-catalyzedInAsnanowiresonSi(111)byMOCVD”,J.Cryst.Growth,Vol.395(2014)pp.55-60.

7)W.N.Du,X.G.Yang,X.Y.Wang,H.Y.Pan,H.M.Ji,S.Luo,T.Yang*,andZ.G.Wang,,“Theself-seededgrowthofInAsSbnanowiresonsiliconbymetal-organicvaporphaseepitaxy”,J.Cryst.Growth,Vol.396(2014)pp.33-37.

8)X.G.Yang,K.F.Wang,Y.X.Gu,H.Q.Ni,X.D.Wang,TaoYang*,andZ.G.Wang,“ImprovedefficiencyofInAs/GaAsquantumdotssolarcellsbySi-doping”,SolarEnergyMaterials&SolarCells,Vol.113(2013)pp.144-147.

9)S.Luo,H.M.Ji,F.Gao,X.G.Yang,andTaoYang*,“Impactofdouble-capprocedureonthecharacteristicsofInAs/InGaAsP/InPquantumdotsgrownbymetal-organicchemicalvapordeposition”,J.Cryst.Growth,Vol.375(2013)pp.100-103.

10)Y.L.Cao,H.M.Ji,P.F.Xu,Y.X.Gu,W.Q.Ma,andTaoYang*,“High-brightness1.3μmInAs/GaAsquantumdottaperedlaserwithhightemperaturestability”,OpticsLetters,Vol.37(2012)pp.4071-4073.

11)Y.X.Gu,,X.G.Yang,H.M.Ji,P.F.Xu,andT.Yang*,“TheoreticalstudyoftheeffectsofInAs/GaAsquantumdotlayer’spositionini-regiononcurrent-voltagecharacteristicinintermediatebandsolarcells”,Appl.Phys.Lett.,Vol.101(2012)pp.081118-081121.

12)P.F.Xu,H.M.Ji,J.L.Xiao,Y.X.Gu,Y.Z.Huang,andT.Yang*,“Reducedlinewidthenhancementfactorduetoexcitedstatetransitionofquantumdotlasers”,OpticsLetters,Vol.37(2012)pp.1298-1300.

13)Y.L.Cao,T.Yang*,P.F.Xu,H.M.Ji,Y.X.Gu,X.D.Wang,Q.Wang,W.Q.Ma,Q.Cao,andL.H.Chen,“Delayoftheexcitedstatelasingof1310nmInAs/GaAsquantumdotlasersbyanoptimalfacetcoating”,Appl.Phys.Lett.,Vol.96(2010)pp.171101-171103.

14)H.M.Ji,T.Yang*,Y.L.Cao,P.F.Xu,Y.X.Gu,Y.Liu,L.Xie,andZ.G.Wang,“A10Gb/sdirectly-modulated1.3μmInAs/GaAsquantum-dotLaser”,Chin.Phys.Lett.,Vol.27(2010)pp.034209-034211.

15)H.M.Ji,T.Yang*,Y.L.Cao,P.F.Xu,Y.X.Gu,W.Q.Ma,andZ.G.Wang,“Highcharacteristictemperature1.3μmInAs/GaAsquantum-dotlasersgrownbymolecularbeamepitaxy”,Chin.Phys.Lett.,Vol.27(2010)pp.027801-027803.

16)P.F.Xu,T.Yang*,H.M.Ji,Y.L.Cao,Y.X.Gu,Y.Liu,W.Q.Ma,andZ.G.Wang,“Temperature-DependentModulationCharacteristicsfor1.3mmInAs/GaAsQuantumDotLasers”,J.Appl.Phys.,Vol.107(2010)pp.013102-013106.

17)Y.L.Cao,T.Yang*,H.M.Ji,W.Q.Ma,Q.Cao,andL.H.Chen,“Temperaturesensitivitydependenceoncavitylengthinp-typedopedandundoped1.3mmInAs/GaAsquantumdotlasers”,IEEEPhoton.Technol.Lett.,Vol.20(2008)pp.1860-1862.

18)T.Yang,J.Tatebayashi,K.Aoki,M.Nishioka,andY.Arakawa,“Effectsofrapidthermalannealingontheemissionpropertiesofhighlyuniformself-assembledInAs/GaAsquantumdotsemittingat1.3µm”,Appl.Phys.Lett.,Vol.90(2007)pp.111912-111914.

19)T.Yang,J.Tatebayashi,M.Nishioka,andY.Arakawa,“Improvedsurfacemorphologyofstacked1.3µmInAs/GaAsquantumdotactiveregionsbyintroducingannealingprocesses”,Appl.Phys.Lett.,Vol.89(2006)pp.081902-081904.

20)T.Yang,S.Tsukamoto,J.Tatebayashi,M.Nishioka,andY.Arakawa,“Improvementoftheuniformityofself-assembledInAsquantumdotsgrownonInGaAs/GaAsbylow-pressuremetalorganicchemicalvapordeposition”,Appl.Phys.Lett.,Vol.85(2004)pp.2753-2755.

21)T.Yang,J.Tatebayashi,S.Tsukamoto,M.Nishioka,andY.Arakawa,“Narrowphotoluminescencelinewidth(<17meV)fromhighlyuniformself-assembledInAs/GaAsquantumdotsgrownbylow-pressuremetalorganicchemicalvapordeposition”,Appl.Phys.Lett.,Vol.84(2004)pp.2817-2819.

22)T.Yang,K.Uchida,T.Mishima,J.Kasai,andJ.Gotoh,“ControlofinitialnucleationbyreducingtheV/IIIratioduringtheearlystageofGaNgrowth”,Phys.StatusSolidi(a),Vol.180(2000)pp.45-50.

23)T.Yang,S.Goto,M.Kawata,K.Uchida,A.Niwa,andJ.Gotoh,“OpticalpropertiesofGaNthinfilmsonsapphiresubstratescharacterizedbyvariable-anglespectroscopicellipsometry”,Jpn.J.Appl.Phys.,Part2Vol.37(1998)pp.L1105-L1108.

24)T.Yang,S.Nakajima,andS.Sakai,“Tight-bindingcalculationofelectronicstructuresofInNAsorderedalloys”,Jpn.J.Appl.Phys.,Part2Vol.36(1997)pp.L320-L322.

25)T.Yang,S.Nakajima,andS.Sakai,“ElectronicstructuresofwurtziteGaN,InNandtheiralloyGa1-xInxNcalculatedbythetight-bindingmethod”,Jpn.J.Appl.Phys.,Part1Vol.34(1995)pp.5912-5921.