扬州大学物理科学与技术学院导师：曾祥华

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扬州大学物理科学与技术学院导师：曾祥华正文

　　导师简历：
　　
　　曾祥华，博士、教授.1987年毕业于兰州大学数学系获计算数学理学学士学位，同年到中国科学院近代物理研究所从事重离子碰撞输运研 究.1990-1994年中国科学院近代物理研究所原子核物理专业硕士研究生并获硕士学位；1996-1999年中科院近代物理研究所粒子物理与核物理专 业博士研究生并获博士学位.1997年被聘为中国科学院近代物理研究所副研究员，期间：1997.10-1998.10，德国慕尼黑技术大学、德国重离子 研究所访问学者.1999.7调入扬州大学，2003年晋升为教授.期间：2004.元月－2004.4， 加拿大多伦多大学（Energenius Centre for Advanced Nanotechnology,Toronto University）高级纳米技术中心合作研究.2002-2010.9, 扬州大学物理科学与技术学院副院长，2010年9月-至今院长.目前是江苏省半导体照明产业技术创新战略联盟副理事长，扬州大学微电子学与固体电子学重点 学科（硕士点）负责人, 扬州大学光电材料与应用研究所所长.发表论文70多篇，SCI收录40多篇，授权专利4项.
　　
　　Email: xhzeng@yzu.edu.cn, Tel: 0514-87975500
　　
　　主要研究领域：
　　
　　1）半导体发光材料的制备及性能研究
　　
　　2）高效发光二极管的应用设计.
　　
　　招收研究生的专业方向：
　　
　　微电子学与固体电子学（半导体发光材料及其应用）
　　
　　2005年以来的代表性工作：
　　
　　1、原子分子、团簇的相变及器件设计
　　
　　由几十个纳米直径组成的多壁纳米碳管具有理想的低摩擦、低磨损的特征，并且将纳米碳管组装成纳米级的轴承，用纳米碳管构造千兆赫 (Gigahertz, GHz）纳米振荡器是微器件设计中的一种新的尝试.已有高频纳米振荡器的研究主要集中于利用双臂纳米碳管得高频纳米振荡器.本课题组利用经典分子动力学模 型通过对稀有气体原子在单臂纳米碳管中的动力学行为的研究,证明了他们在管中的运动具有周期性振荡结构，研究发现通过控制管长、管径可以得到相应的高频纳 米振荡器.相关结果发表在J.Phys.Chem.B 2006,110（2012年被www.BioMedLib.com列为这一领域前20篇论文，2011年列为这一领域的前10篇论文）.利用分子动力学 模型，研究了Ni金属团簇的熔合与相变,发现不同结构的团簇会出现不同的相变，通过模拟发现了直接熔合，表面熔合、玻璃团簇等.相关结果将发表在 J.Phys.Chem.B 2007（它引12次）.（均为扬州大学第一单位）
　　
　　2、高效GaN基LED的研制
　　
　　GaN基LED得到了快速发展并得到了广泛应用，高效、大功率LED的研制受到了广泛关注，课题组自2007年以来在高效GaN基LED的研制方面开展了一些研究工作.
　　
　　1）电极结构优化对出光效率的影响
　　
　　由于GaN基发光二极管采用蓝宝石衬底，而衬底不导电，制程得到的LED芯片的电极在同一侧，导致电流的聚集效应，串联电阻增大、芯片发热、引 起波长红移，降低芯片的性能.通过用Crosslight公司的Apsys专业软件对13种电极的模拟，得到了优化的芯片电极结构，进一步通过在2英寸外 延片，进行制成，发现优化电极形状，可以减小芯片的电流聚集效应，提高芯片电流分布的均匀性，改善芯片的光电性能.
　　
　　2）图形蓝宝石衬底技术
　　
　　由于蓝宝石衬底和GaN缓冲层存在较大的晶格失配，在外延生长过程中使得线位错密度增大，外延片的质量降低.为减少生长中的线位错密度，采用图 形蓝宝石衬底进行外延生长，可提高芯片的质量.采用抗刻蚀性光刻胶作为掩膜，并利用光刻技术制作周期性结构，进行ICP干法刻蚀C面(0001）蓝宝石制 作图形蓝宝石衬底；然后，在图形蓝宝石衬底上进行MOCVD制作GaN基LED外延片.与同批平面蓝宝石衬底上生长的外延片的芯片测试结果相比，图形蓝宝 石衬底芯片的光强比普通蓝宝石衬底的可提高40.0％以上.通过研究得到了品质优良的图形蓝宝石衬底的最佳工艺条件.
　　
　　3）ODR全反射技术
　　
　　大功率LED光提取效率比较低的一个重要原因是蓝宝石衬底的厚度比较大，很大一部分有源区发射的光入射到衬底层被衬底吸收，从而大大降低光的提取效率，影响出光.为此，利 用全方向反射镜（Omnidirectional Reflector，简称ODR）将有源区发出的射向衬底的光反射出去，提高芯片的出光效率.与同批没有ODR的芯片对比实验发现，ODR芯片比普通芯片 的光通量、光效、色纯度都有一定程度提高，封装后ODR LED的色温比普通LED的色温低1804K，明显改善大功率LED的色温缺陷.
　　
　　3、ZnS及其惨杂纳米结构的制备及性能研究
　　
　　作为宽禁带半导体材料，ZnS在光学与电学上有很好的性能，因此在电子器件，发光器件，太阳能电池，化工等领域有着很多的应用.利用水热法、热 蒸发、PLD等工艺过程，可以实现纳米颗粒、纳米线、薄膜的制备，利用先进的测试手段对微结构、形貌等进行表征，利用PL光谱分析发光的机理，项目组在这 一领域已经开展了一些研究工作.
　　
　　承担的相关课题
　　
　　[1] 基于Eu掺杂ZnS实现白光LED（YZ2011150），扬州市科技局，2012.6-2014.6, 10万元，负责人：曾祥华.
　　
　　[2] 高效GaN基LED的外延制备关键技术开发（YZ2011005），扬州市工业科技攻关与中小企业创新资金，2012.6-2014.6, 30万元，负责人：钟伟荣/曾祥华.
　　
　　[3] 气候系统模式关键物理过程不确定性对东亚气候的影响研究子课题（编号201306048，25万元，2013.1-2016.12），国家气象局，负责人：曾祥华.
　　
　　[4] 全球高分辨率大气环流模式的研发及并行优化算法技术研究子课题（编号：GYHY201106022，16万元，2011.1-2013.12），国家气象局，负责人：曾祥华.
　　
　　[5] GaN基LED芯片的关键技术开发（2010.12-2012.12，项目编号YZ2010153，10万元），扬州市科技计划项目, 负责人：孟祥东/曾祥华.
　　
　　[6] 高效、大功率GaN基LED芯片的研发与产业化( 2011.1-2012.12，18万元），扬州新光源科技开发有限公司，负责人：曾祥华.
　　
　　[7] 曾祥华，氖氩、荧光辉光灯用阴极材料、气体和发光材料分析和研制(10万元，2011.9-2014.12），扬州虹扬光电有限公司，负责人：曾祥华.
　　
　　[8] 宽禁带半导体材料的制备及应用， 2009.12-2012.12，项目编号YZ2009092，15万元，扬州市科技计划项目，负责人：曾祥华.
　　
　　[9] 高效率GaN芯片电致发光的关键技术研究与产业化，2007-2009，项目编号BG2007026，125万元，江苏省科技支撑计划工业高技术研究重大项目，负责人：曾祥华，已结题.
　　
　　[10] 信息技术与应用，扬州大学参照“211工程”三期重点学科建设项目，2008 -2011, 300万元，负责人：曾祥华.已完成.
　　
　　[11] LED芯片设计与温度相关的可靠性研究, 2008.4-2009.12, 17万元，江苏省新光源半导体照明工程技术研究中心，负责人：曾祥华.已结题.
 

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