报告人：孙甲明 教授（南开大学）

时 间：2025年11月06日（周四），上午10:30

地 点：良乡校区，理学楼B203会议室

摘要：

目前大规模集成电路的发展已经趋近理论极限，硅光子芯片将是下一代超高速芯片的重要发展方向之一。但是由于硅材料发光效率很低，缺乏硅基集成发光元件已经成为阻碍大规模光子芯片发展的瓶颈问题。目前主要采用硅与III-V材料混合集成的方案，但存在工艺复杂，难以大规模集成的问题。高性能的稀土掺杂的光放大器和激光器具有低噪声、低功耗以及优异的温度稳定性，并且与硅集成电路工艺兼容性好。但是由于电泵浦发光难以突破，限制了其在硅光子芯片中的应用。我们率先将原子层沉积技术应用于稀土掺杂硅基电致发光材料和器件的研究，采用稀土单原子层分布掺杂方法研制纳米层状发光薄膜和High-k复合介质薄膜。通过原子层级分层优化设计，实现了发光过程和电子加速过程的分层独立优化，克服了传统发光材料中二者互相制约导致过热电子能量和发光效率难以协同提高、浓度猝灭、电注入稳定性差等问题。先后研制出包括氧化物、铝镓酸盐等多种材料的高效率红外和可见光波段稀土掺杂纳米层状结构硅基电致发光器件。其中采用稀土铒离子分布掺杂的Ga2O3和Al2O3硅基电致发光器件在1.54微米光通讯波段的外量子效率可达30%以上，接近同发射波长的III-V LED水平。为下一步研制结构紧凑的微型电泵浦硅基光放大器和激光器奠定了基础。

简历：

孙甲明，南开大学材料科学与工程学院教授。1998年毕业于中国科学院长春光机与物理研究所，获得博士学位。先后在中国科学院物理所、日本东京大学和德国罗森道夫研究中心工作。从事硅基电致发光器件研究20余年，研究方向集中于硅pn结LED、纳米硅材料、稀土离子掺杂的硅基氧化物、稀土硅酸盐、铝镓酸盐材料体系电致发光器件。2006年加入南开大学，筹建了硅光子学与储能器件实验室。近年来致力于将原子层沉积技术应用于稀土离子掺杂硅基发光器件的研究工作。目前在国内外核心期刊发表论文110余篇。现任中国物理学会发光分会和中国电工学会半导体光源系统委员会委员。

联系方式：18210778223

邀请人： 段潇洋

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承办单位：物理学院、先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室