固体材料

课程编码：080500M02001H 英文名称：Solid State Materials 课时：40 学分：2.00 课程属性：一级学科普及课 主讲教师：牛智川等

本课程为材料科学与工程及其相关专业研究生的普及课。本课程主要介绍各类固体材料的各种物理化学性质，制备工艺和固体材料各种性质的测试与分析。通过本课程学习使学生掌握各类固体材料的各种物理化学性质、制备工艺以及各种测试方法，并了解固体材料领域前沿研究成果和发展趋势，进一步为新材料的开发与设计提供理论和实验技术基础。

材料专业基础课程

第一章 引言 2学时
第1节 固体材料的发展历史 0.6学时
第2节 固体材料的分类 0.6学时
第3节 固体材料的应用领域 0.7学时
第二章 固体材料的物理性质 4学时
第1节 固体材料的物理化学基础 0.6学时
第2节 晶体结构和缺陷 0.6学时
第3节 扩散 0.7学时
第4节 分凝现象 0.6学时
第5节 断裂与弹性 0.6学时
第6节 小结 0.7学时
第三章 固体的化学性质 2学时
第1节 电化学反应 1学时
第2节 腐蚀与氧化 1学时
第四章 固体材料功能及其应用 18学时
第1节 半导体材料 6学时
第1节 半导体材料 6学时
第2节 超导材料 3学时
第2节 纳米材料的制备工艺 1.2学时
第3节 磁性材料 3学时
第3节 磁性材料 3学时
第4节 光学材料 2学时
第5节 分子材料 4学时
第五章 新材料的探索 6学时
第1节 低维材料等 2学时
第2节 纳米材料等 2学时
第3节 碳材料等 2学时
第六章 总结 2学时
第1节 总结 2学时
第七章 考试 2学时
第1节 课堂开卷 2学时

首席教授：牛智川 男 博导 半导体研究所
电子邮件：zcniu@semi.ac.cn
通信地址：清华东路甲35号
邮政编码：100083
部门/实验室：超晶格国家重点实验室研究领域
研究领域：
半导体低维（量子阱、量子线。量子点、超晶格等）异质结构外延生长、受限光电子体系量子物理效应、高性能光电器件和量子信息器件制备。
目前研究方向主要包括：
1.In(Ga)As自组织量子点材料与量子信息器件
2.In(Ga)As(N,Sb)/GaAs材料与近红外光电器件
3..InAs/GaSb超晶格材料与红外光电器件
科研活动：
1、InAs/GaAs自组织量子点长波长激光器：采用单原子层循环外延温度调制技术获得高密度1.3微米InAs/GaAs自组织量子点，研制成功室温激射量子点激光器。
2、InAs单量子点单光子发射器件：研制成功液氮温度电驱动单量子点单光子发射器件。
3、发现液滴法分子束外延生长的GaAs/AlGaAs、InGaAs/GaAs量子环。
4、GaAs基近红外光电器件：研究N等离子源原位控制技术，突破GaInAsNSb量子阱外延生长，研制出1.3-1.5微米GaInAsN/GaAs量子阱激光器。提出In组分线性控制InGaAs/GaAs异变结生长技术，实现低阈值1.33微米InGaAs/GaAs异变量子阱激光器，1.55 微米InGaAsSb/GaAs异变量子阱激光器。
5：中远红外Sb化物半导体材料与光电器件：突破GaAs基GaSb膜生长技术，研制2-5微米、8-12微米InAs/GaSb超晶格探测器，2-3微米激光器。
目前承担的主要科研项目：
科技部重大计划首席：分立量子点可控高效纳米发光器件机理及制备基础研究
科技部973计划课题：锑化物半导体纳米结构红外光电器件
国家自然科学基金重点：微腔量子点单光子与纠缠光子发射检测
国家自然科学基金重点：InAsGaSb超晶格材料与光电器件
中科院战略性先导专项课题：核心量子器件


主讲教师：张静老师，女，副教授，材料科学与光电技术学院
电子邮件：zhangj271@gucas.ac.cn
通信地址：中国科学院研究生院材料科学与光电技术学院
邮政编码：100049
部门/实验室：材料科学与光电技术学院
科研领域和兴趣:
分子磁性材料，
金属有机骨架材料设计与性质研究
MOF材料的仿生设计与催化性质
合成金属卟啉高分子材料的新方法