教授



简历:

1989.09 - 1993.06  中国地质大学(武汉)学士

1993.09 - 1996.07  中国地质大学(北京)硕士

2000.09 - 2003.07  中国科学院半导体研究所博士

2003.09 - 2005.06  荷兰埃因霍温科技大学博士后                

2005.09 - 2007.07  美国加州大学圣芭芭拉分校博士后

2007.09 - 2010.10  美国加州大学洛杉矶分校研究科学家

2010.11 -          任国家纳米科学中心研究员

(期间:2017年3月聘为二级研究员)

2019.07 -         武汉大学物理科学与技术学院院长


主要研究方向:

1)新型低维半导体物理性质研究;2)基于新型低维半导体材料新原理、新结构的电子器件设计与制造;3)基于新型二维半导体材料及其异质结的下一代电子、光电子器件及其硅基集成研究;4)新型磁性材料物性研究及其低功耗自旋电子器件的制备。

课题组网页 http://hejun.whu.edu.cn


主要学术成绩:

何军教授长期从事低维半导体材料的生长、物性调控及电子、光电子器件研究,具体包括(1)二维层状(非层状)半导体及其异质结构的可控制备与相应电子器件研究;(2)低维半导体表面电子输运及电子器件。


近五年主要取得以下创新性成果:(1)发展了通用的硅基二维电子材料范德华外延技术。针对传统外延生长中的多物理失配问题,提出了硅基二维电子材料范德华外延生长技术,在外延基底与外延材料之间引入范德华基底,由于范德华间隙的存在,有效抑制了位错或缺陷在外延生长过程中的传递,突破了异质界面集成过程中面临多物理失配的限制。多种二维电子材料在硅基上的成功制备验证了该技术的通用性。(2)将范德华外延法应用于非层状硫族半导体材料二维化生长,从六方晶体到立方晶体结构,从单组分到复杂的三组分体系,实现了具有不同晶体结构的非层状材料的二维化及阵列结构;首次实现了非层状硫族半导体薄至几个原子单层的二维可控生长。近期通过范德华外延法实现了非层状磁性材料的二维化生长,为二维磁性材料生长提供了新的途径,为其在二维自旋电子学中的应用奠定了基础。(3)阐明了异质界面结构对器件光电性能的调控规律。二维半导体材料具有原子级厚度,这种极限厚度使得器件性能极易受到界面散射、缺陷、界面粗糙度、静电屏蔽、表面接触电势等界面效应、量子效应的显著影响。另一方面,二维电子材料无悬挂键表面在构建异质界面时会引入范德华间隙。这些现象对器件性能影响机制尚不明确。项目组开展了基于范德华外延生长的层状/非层状范德华异质结系列工作。研究发现由于范德华间隙引入的额外隧穿势垒极大地增加了光生载流子的注入势垒,通过发展异质结构无缝隙的桥接技术,大大提升器件的光电探测性能。多种桥接异质器件验证了该方法的普适性。(4)发展了新型多功能集成电子器件。以5G、自动驾驶、智能机器人、图像/语音识别和大数据等技术为代表的一系列应用技术,标志着人类已进入高度发达的信息时代,对晶体管器件的性能要求越来越高。传统集成电路技术面临低智能、高能耗、低容错等挑战,发展新型器件技术成为当前研究的焦点。项目组利用二维电子材料的优势特点,在低功耗、存算一体和高性能多功能集成的新型电子器件领域取得了重要的研究进展。构建非对称范德华异质结,实现了超高器件性能与多种功能集成的有机统一,为探索新型电子及光电子器件提供了新思路。实现了一种基于二维层状/非层状材料异质结的高性能红外非易失性存储器。创造性的提出增强缺陷导致的陷阱效应以实现高性能的非易失性存储和红外探测。研究了基于二维电子材料的单极性忆阻器和忆阻晶体管,其独特的可编程性和可调性使其能够实现存算一体。(5)在低维硫族半导体材料表面电子输运及电子器件应用上,提出利用纳米结构超高的比表面积,通过合成拓扑晶态绝缘体低维结构来实现表面态增强。通过生长过程中的晶面调控,首次从实验上获得了三种具有受拓扑保护的高对称性晶面的拓扑晶态绝缘体低维结构。通过磁输运测量,首次观测到了这些纳米结构中的AB振荡、sdH振荡及弱反局域化效应,从而首次从实验上证实了前人的理论预测。


已在Nature Electronics,Nature Communications,Science Advances, Chemic Society Review,Nano Letters, Advance Materials,Angewandte Chemie International Edition,ACS Nano, Advanced Functional Materials,Advanced Energy Materials等国际著名刊物发表SCI研究论文近200篇,影响因子大于10的通讯作者论文50余篇,他引8000余次。申请专利中国专利30余项,授权12项。于2016年年获北京市科学技术奖。现任Science Bulletin副主编,Elsevier旗下Materials Today Chemistry副主编,Elsevier旗下FlatChem编委,《自然》集团旗下杂志npj 2D materials and applications编委,英国物理学会IOP旗下Nanotechnology和Nano Futures编委。



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