马文全

中国科学院半导体研究所

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马文全

马文全,男,博士,研究员,博士生导师。

兰州大学物理系毕业,中国科学院半导体所理学硕士,德国洪堡大学理学博士,博士论文工作是在柏林Paul-Drude固体电子研究所从事的,2001-2004年在美国阿肯色大学物理系从事博士后研究工作。2004年10月加入中国科学院半导体所,2005年度中国科学院百人计划入选者。长期从事低维半导体结构的材料生长、物理特性及器件研究工作。

目前的研究兴趣主要是:半导体光电子材料及器件物理研究,锑化物红外探测器及激光器,新型低维半导体低维结构材料及器件。

取得的重要科研成果:

近几年主要取得的科研成果有:研制成功短波、中波、长波、甚长波及短/中波、中/长波、长/甚长波双色InAs/GaSb二类超晶格红外探测器,短波、中波、长波及甚长波器件结构的超晶格材料X射线衍射卫星峰半宽最好结果分别为25、20、15及21弧秒,为世界最好水平;与兄弟单位合作研制成功高性能二类超晶格中波、长波及中/长波双色红外焦平面阵列器件,器件具有极低的噪声等效温度差;研制成功带间级联激光器;首次报道了二类超晶格材料中的多光子吸收现象,观察到双光子、5光子及11光子吸收等等。

联系方式:

E-mail:wqma@semi.ac.cn,电话:010-82304089

在研/完成项目:

1、自然科学基金,“3-5微米InAs基带间级联激光器材料生长和研制”,2019.1-2022.12,直接经费63万,主持。

2、国家重点研发计划,“半导体低维极性界面及其量子调控”课题四,2017/07-2022/06,800万,参加

3、自然科学基金,“量子点红外探测器材料及器件物理研究”,2015.1-2018.12,90万,主持。

4、自然科学基金,“高性能长波长InAs/GaSb二类超晶格材料基础研究”,2012.1-2015.12,70万,主持。

5、国家973项目“半导体异质兼容集成中的新型材料系探索与特殊超晶格结构”,2010.1-2014.12,469万,主持。

6、自然科学基金重大项目“InAs/GaSb二类超晶格长波红外探测材料与器件研究”,2013.1-2017.12,416万,参加。

7、其他项目,850万,2016.01-2018.12,主持。

近几年代表性论著(*为通信作者):

1.C.C. Zhao, J.L.Huang…,W.Q.Ma*,“Multiphoton absorption in type-II InAs/GaSbsuperlattice structure”,Optics Lett.,45, 165(2020).

2.B.Y.Nie, J.L.Huang…,W.Q.Ma*,“ Long wavelength type II InAs/GaSb superlatticephotodetector using resonant tunneling diode structure”,IEEEElectronDeviceLett., 41, 73 (2020).

3.C.C. Zhao, J.L.Huang…,W.Q.Ma*,“Monte Carlo simulation of avalanche noise characteristics of type II InAs/ GaSb superlattice avalanche photodiodes”,Solid State Communications,301, 113699(2019).

4.B.Y.Nie, J.L.Huang…,W.Q.Ma*,“InAs/GaSb superlattice resonant tunneling diodephotodetector with InAs/AlSb double barrierstructure”,Appl.Phys.Lett.,114, 053509(2019).

5.W.J.Huang, J.L.Huang…,W.Q.Ma*,“Short/Mid-Wave Two-Band Type-II SuperlatticeInfrared Heterojunction Phototransistor”,IEEEPhoto.Technol.Lett.,31,137(2019).

6.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,etal.,“Two-Color niBin Type II Superlattice InfraredPhotodetector With External QuantumEfficiency Larger Than 100%”,IEEEElectronDeviceLett.38,1266(2017).

7.W.J.Huang,W.Q.Ma*,J.L.Huang,etal.,“Electron mobility of inverted InAs/GaSb quantum well structure”,SolidStateCommunications,267, 29(2017).

8.Y.H.Zhang,W.Q.Ma*,J.L.Huang,etal.,“Pushing Detection Wavelength Toward 1 μm byType II InAs/GaAsSb SuperlatticesWith AlSb Insertion Layers”,IEEEElectronDeviceLett.37,1166(2016).

9.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,etal.,“ExperimentaldeterminationofbandoverlapintypeIIInAs/GaSbsuperlatticebasedontemperaturedependentphotoluminescencesignal”,SolidStateCommunications,224,34(2015).

10.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,etal.,“ImpactofbandstructureofOhmiccontactlayersontheresponsefeatureofp-i-nverylongwavelengthtypeIIInAs/GaSbsuperlatticephotodetector”,Appl.Phys.Lett.,106,263502(2015).

11.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,etal.,“Narrow-bandTypeIISuperlatticePhotodetectorwithDetectionWavelengthShorterthan2um”,IEEEPhoto.Technol.Lett.,27,2276(2015).

12.K.Liu,W.Q.Ma*,J.L.Huang,Y.H.Zhang,etal.,“Longerthan1.9μmphotoluminescenceemissionfromInAsquantumstructureonGaAs(001)substrate”,Appl.Phys.Lett.107, 041103(2015).

13.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.Wei,Y.H.Zhang,K.Cui,andJ.Shao,“InterfaceeffectonstructuralandopticalpropertiesoftypeIIInAs/GaSbsuperlattices”,J.CrystalGowth.407,37(2014).

14.Q.Li,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,K.Cui,J.L.Huang,Y.Wei,etal.,“DarkcurrentmechanismofunpassivatedmidwavelengthtypeIIInAs/GaSbsuperlatticeinfraredphotodetector”,Chin.Sci.Bull.59,3696(2014).

15.K.Cui,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,etal.,“540-meVHoleActivationEnergyforGaSb/GaAsQuantumDotMemoryStructureUsingAlGaAsBarrier”,IEEEElectronDeviceLett.34,759(2013).

16.X.L.Guo,W.Q.Ma*,J.L.Huang,Y.H.Zhang,Y.Wei,K.Cui,Y.L.Cao,andQ.Li,“Electricalpropertiesoftheabsorberlayerformid,longandverylongwavelengthdetectionusingtype-IIInAs/GaSbsuperlatticestructuresgrownbymolecularbeamepitaxy”,Semicond.Sci.Technol.28,045004(2013).

17.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.Wei,Y.H.Zhang,K.Cui,Y.L.Cao,X.L.GuoandJ.Shao,“HowtousetypeIIInAs/GaSbsuperlatticestructuretoreachdetectionwavelengthof2–3μm”,IEEEJ.QuantumElectro.48,1322(2012).

18.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.L.Cao,Y.Wei,Y.H.Zhang,K.Cui,G.R.DengandY.L.Shi,“MidwavelengthtypeIIInAs/GaSbsuperlatticephotodetectorusingSiOxNypassivation”,Jpn.J.Appl.Phys.51,074002(2012).

19.K.Cui,W.Q.Ma*,J.L.Huang,Y.Wei,Y.H.Zhang,Y.L.Cao,Y.X.GuandT.Yang,“Multilayeredtype-IIGaSb/GaAsself-assembledquantumdotstructurewith1.35μmlightemissionatroomtemperature”,PhysicaE.45,173(2012).

20.Y.H.Zhang,W.Q.Ma*,Y.L.Cao,J.L.Huang,Y.Wei,K.Cui,andJ.Shao,“Narrow-bandlong-/very-longwavelengthtwo-colortype-IIInAs/GaSbsuperlatticephotodetectorbychangingthebiaspolarity”,Appl.Phys.Lett.100,173511(2012).

21.Y.Wei,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,J.L.Huang,Y.L.Cao,andK.Cui,“HighstructuralqualityoftypeIIInAs/GaSbsuperlatticesforverylongwavelengthinfrareddetectionbyinterfacecontrol”,IEEEJ.QuantumElectron.48,512(2012).

22.Y.H.Zhang,W.Q.Ma*,Y.L.Cao,J.L.Huang,,Y.Wei,K.Cui,andJ.Shao,“LongwavelengthinfraredInAs/GaSbsuperlatticephotodetectorswithInSb-likeandmixedinterfaces”,IEEEJ.QuantumElectron.47,1475(2011).

23.K.Cui,W.Q.Ma*,Y.H.Zhang,J.L.Huang,,Y.Wei,Y.L.Cao,Z.Jin,andL.F.Bian,“Forwardbiasvoltagecontrolledinfraredphotodetectionandelectroluminescencefromap-i-nquantumdotstructure”,Appl.Phys.Lett.99,023502(2011).

24.Y.Wei,W.Q.Ma*,J.L.Huang,Y.H.Zhang,Y.H.Huo,K.Cui,L.H.Chen,andY.L.Shi,“Verylongwavelengthquantumdotinfraredphotodetectorusingamodifieddots-in-a-wellstructurewithAlGaAsinsertionlayers”,Appl.Phys.Lett.98,103507(2011).

25.J.L.Huang,W.Q.Ma*,Y.Wei,Y.H.Zhang,Y.H.Huo,K.Cui,andL.H.Chen,“Two-colorIn0.4Ga0.6As/Al0.1Ga0.9Asquantumdotinfraredphotodetectorwithdoubletunnellingbarriers”,Appl.Phys.Lett.98,103501(2011).