1. 硅基光电转换器件及其光通信应用

    传统硅基光电探测器，其工作波长范围通常在300~1100 nm之间，响应峰值在900 nm附近。目前的硅光电探测器可见光波段的光响应度偏低（尤其是蓝光波段），能量转换效率与响应速度不可兼顾、且制备过程需要涉及复杂的掺杂与光刻工艺。为提高器件的光响应度和响应速度，通常办法是增加光敏层厚度（或引入光学减反膜）和外置一个较大的偏压，这会显著增加器件的体积、质量、功耗和成本，不利于探测模块的集成化与低功耗应用。

    此外，万物互联涉及各类传感器的使用，如何解决众多传感的通信与供能问题，是当前无线互联方案的关键瓶颈。可见光通信具有频谱资源丰富、无需使用许可、无电磁危害、成本低、可兼顾照明/显示等特点而受到广泛关注和研究，尤其在加油站、核电站、医疗等特殊室内场景具有应用前景。将可见光通信技术与无线能量传输技术相融合，有望为无线传感微系统的应用普及打通“通信”与“供能”的“任督”二脉。

    针对可见光-近红外光电探测与无线传感微系统的通信/供能需求，我们致力于开发与现有CMOS工艺兼容的硅基光电转换器件，通过微纳结构化的硅基异质结，研究面向光信能融合的硅基微纳结构阵列的大面积、批量制备，研究免掺杂工艺的硅基异质结的表界面特性与调控工程，以实现低功耗、高性能可见-近红外光电探测与能量传输，最后在可见/红外光通信、无线供能、物联网等方面进行器件集成化应用探索（包括核心光电转换器件的设计与制备、光电系统搭建、外围电路设计、信号处理等关键技术，还涉及FPGA、单片机、PCB等芯片开发与信号处理技术）。

2. 新型光电传感器的设计、制备与应用

    传统的光学传感器，通过激发/调控光与待测物质的直接或间接相互作用，将作用后的光谱信息通过外置探测器或光谱仪检测出来，并将光谱信息的变化与待测物质的改变形成映照关系。传统的电化学传感器，通过待测物质在工作电极的表面化学反应将待测物质的信息转换为工作电极的电流或电压变化，进而实现待测物质的检测。然而，目前的光学传感器必须需要借助外置光电探测器或光谱仪，在面向实时、便捷、低成本检测方面存在挑战；而传统的电化学传感器由于激励与响应信号均为电信号导致噪声较大，且工作电极表面通常需要修饰特定的传感酶或标记物，导致检测下限偏高，工作适用性受限。

   我们致力于开发微型化电信号直接读出光学传感器（光电传感器），通过设计微纳结构化的异质结或肖特基结，并将其构筑为可大面积或批量制备的光电极，以实现无需外置光电探测器/光谱仪的高灵敏度、低检测限、无需标记的生化分子或离子的在线、便捷检测。

《半导体物理与器件》（2019 ~ 今）；

《电子测量》（2016~2021）；
《机械设计基础》（2014~2018）。

    欢迎具有光电信息、电子信息、仪器测控、物理学等相关专业背景的同学，同时对光电子器件及其应用感兴趣的同学报考研究生，每年拟招生2~3名硕士研究生、0~1名博士研究生。

    欢迎对本研究方向感兴趣的本科生，以本科生导师制等方式参与相关课题的研究与学习，可以申请本科生相关的课外学术训练、创新创业项目，参加相关的学科竞赛、实践活动等。