研究主题： “后摩尔”(More than Moore)集成电路时代信息功能薄膜与器件：

1. 功能性氧化物薄膜与硅的异质集成（Heterogeneous Integration of Functional Oxide Thin Films with Silicon）；

2. 基于阻变、相变存储的神经启发的人工突触器件（Artificial Synaptic Devices based on RRAM or PCRAM）;

3. 新型无铅铁电、压电微纳器件（Lead-Free Ferro-/Piezo-electronic nanoscale devices）；

4. 二维材料与金属、半导体及多铁纳米结构的混合系统 （Hybrid systems of 2D materials and metal/semiconductors/multiferroic nanostructures.）

       课题组通过研究材料纳米薄膜、纳米结构的物理化学特性，将结构特性与其功能性（主要是电学、光学特性）关联起来，探索它们在新型微电子、光电子、生物传感集成器件方面的应用，并特别注重学科交叉，设有传感芯片-人工智能-脑科学医工交叉方向。

研究方法：

1. 纳米薄膜及纳米结构生长：

    1）脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition, PLD）

    2）射频溅射（RF-sputtering）

    3）原子层沉积（Atomic Layer Deposition, ALD）

    4）化学溶液沉积（Chemical Solution Deposition，CSD）

    5）其他：用于退火的快速退火炉（RTA）等

2. 结构特性检测：

    1）衍射（Diffraction）：X射线衍射（X-ray diffraction, XRD）；

    2）显微（Microscopy）：扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）; 透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy, TEM），原子力显微镜（Atomic Layer Microscopy, AFM）；

    3）谱学（Spectroscopy）：X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS），拉曼光谱（Raman Spectroscopy），电子能量损失谱（Electron Energy Loss Spectroscopy, EELS）及能量弥散谱（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDX）（后两者基于TEM）；

    4）同步辐射光源（Synchrotron Radiation Center）相关检测：小角掠射X射线衍射（GIXRD， ESRF BM32线站）、X射线吸收精细结构（XAFS，ESRF GILDA线站及SSRF BL14W线站）、硬X射线光电子能谱（HAXPES， DESY Petra III P09线站）、相干X射线衍射图（CDI，ESRF ID01线站）、红外及太赫兹光谱（Soleil AILES线站）。

3. 器件制备及电、光特性检测：

    1）电极制备：“lift-off”方法；掩模+直流溅射（DC-sputtering）方法；

    2）曝光、显影、刻蚀、离子注入；

    3）介电特性：电容-电压及电流-电压测试（C-V, I-V）；介电常数及介电损失测试；

    4）压电、铁电特性：电滞回线测试（P-E loop）；压电系数d33双光束干涉测试；压电响应原子力显微镜（Piezoresponse force microscopy, PFM）;

    5）光学特性：折射率测试、电光系数测试。

研究项目：