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王业亮
职称: 国家杰青、国家级领军人才、教授、博士生导师
联系电话: 010-68912993
学系: 电子科学与技术 (物理电子学方向)
E-mail: yeliang.wang@bit.edu.cn
通讯地址: 北京海淀区中关村南大街5号,北京理工大学
教育经历
1994-2001年在武汉理工大学获得学士/硕士学位(导师傅正义院士);2004年在中国科学院物理研究所获得博士学位(导师高鸿钧院士),期间在德国明斯特大学物理系合作研究(Harald Fuchs院士团队)。
工作经历
2004年10月-2008年1月在德国马普协会斯图加特固体研究所做洪堡学者;2008年1月回国在中国科学院物理研究所工作;2018年7月调入北京理工大学工作。
科研方向
长期从事微纳量子材料、新奇物性与器件集成。聚焦后摩尔时代集成电路与量子科技的核心需求,以原子尺度精准调控为核心技术手段,覆盖从基础物理研究到关键技术研发,再到器件设计与应用。在原子尺度上研究新型微纳量子结构的构建、物性测量和调控、器件设计和性能测试,以及集成应用等;主要聚焦原子级制造、原子分辨成像及谱学、电子自旋等量子物态测量、量子信息器件(存储及处理)、类脑及仿生信息器件等。
低维量子物态测量与调控:利用分子束外延、扫描探针显微镜、极低温强磁场测量系统,实现电子自旋、谷电子学、拓扑电子态等新奇量子现象的原子尺度探测表征,为量子信息器件(存储及处理)奠定关键基础;
二维材料理论设计与器件应用:二维半导体的理论设计与器件应用,发展水蒸气插层 “准干法” 转移技术、范德华挤压、纳米气泡操控等技术,解决二维材料转移和器件应用的污染、转角精准控制难题;
二维量子材料与莫尔超晶格:设计制备转角石墨烯/氮化硼异质结、电荷密度波异质结,调控莫尔超晶格及新奇物性,实现莫尔光子多维度高光谱测量、拓展国际重大前沿研究方向;
原子级制造工艺和器件集成技术:发展探针辅助激光直接写入的新型微纳加工技术,为开发不依赖于光刻机的微/纳米集成器件开辟新赛道,有望突破传统光刻的分辨率极限;
新型量子与智能器件:研制高迁移率二维场效应晶体管、类脑及仿生信息器件、柔性电子器件、高密度低功耗存储器件、宽光谱单光子探测器件,以及碳化硅/金刚石基大功率器件;
宽带隙半导体与集成微系统:研制新一代半导体,并发展能带调控、柔性衬底大面积阵列、碳基智能传感器与集成系统,助力解决半导体领域 “卡脖子” 问题;
先进的实验技术及在前沿交叉学科中的应用: 扫描探针显微术,分子束外延技术,光电子能谱技术,微纳加工技术等。
学术成就
主要学术成绩
研究成果以基础原创性、技术突破性、应用导向性为特征,近五年在国际顶级期刊发表系列成果,多项技术突破解决二维材料领域的关键瓶颈,部分器件性能刷新纪录。代表性成果包括:
(一)基础研究
基于分子束外延生长、扫描探针显微镜等技术,在原子尺度上突破新型二维量子材料及其异质结构的构建、物性测量和调控、器件设计和性能测试;
发现气泡诱导应变场对莫尔超晶格的调控作用,揭示应变场耦合下二维材料层间原子级重构机制;
研制出具有自旋 - 层结构锁定的新型二维磁性材料,发现新奇谷电子学特性;
首次提出光场调控二维半导体材料的低功耗电子态,揭示二维原子褶皱结构与界面电子态的演化规律。
(二)原创技术
“准干法” 转移技术:首次提出兼具干法洁净、湿法大面积优势的新型转移技术,发展等离子体亲水改性/水蒸气插层工艺,实现无液体污染的二维材料单原子层转移,提升转角异质结构筑精度,为莫尔超晶格、悬空二维材料、纳米卷结构及纳米光源制备提供核心技术支撑;
纳米气泡操控莫尔超晶格技术:利用 AFM 针尖动态移动纳米气泡,通过应变场耦合实现莫尔超晶格的连续精准调控,为研究转角二维体系新奇物性提供新手段;
高效悬浮二维材料制备技术:开发悬浮单层二维材料制备新方法,为材料光电特性表征提供高效途径。
(三)应用创新
基于水蒸气插层技术制备的hBN/石墨烯/hBN超晶格器件,室温迁移率刷新同类器件性能纪录;制备出大面积柔性类脑突触器件阵列,实现低电压驱动的仿生信息处理;突破宽带隙半导体缺陷调控技术,为大功率器件在5G、新能源领域的应用提供科学依据。
主要研究结果发表在国际主流学术期刊上,包括 Nature 1篇、Nature Materials 2篇、Nature Physics 2篇、Nature Electronics 2篇、Phys. Rev. Lett. 4篇、Science Bulletin 5篇、Nature Commun. 8篇、Adv. Mater. 8篇、J. Am. Chem. Soc. 4篇、ACS Nano 8篇、Nano Lett. 11篇、Nano Research 8篇、Appl. Phys. Lett. 10篇、Chem. Soc. Rev. 2篇。共发表学术论文310余篇,英文期刊评论或书籍章节5篇(1篇为封面),相关结果得到了国内外同行积极评价,多项工作被 Nature及其子刊作为研究亮点报道。被引12000余次,单篇最高他引2000余次,一篇被评为“2013度中国百篇最具影响国际学术论文”。已申请国家发明专利60余项,获得授权30余项。获得国际重要学术会议邀请报告40多次。
荣誉与奖项
曾获得的荣誉或奖励:中国科学院50篇优秀博士论文(2005年)和全国优秀博士学位论文提名论文(2006年),德国“洪堡”奖学金,基金委优秀青年基金(2012年),中国科学院杰出科技成就奖(2013年,集体奖,主要贡献者),国家重点领域创新团队主要成员(2014年,光电材料新效应和器件创新团队),北京市科学技术二等奖(2015年,第四完成人),国家杰出青年基金(2017年),EPS(欧洲物理学会)邀请报告人奖(2017年),科技部中青年科技创新领军人才(2018年),中组部“万人计划”科技创新领军人才(2019年),中国物理学会胡刚复物理奖(2019年),国家发明协会创新二等奖(2022年),北京高校优秀共产党员(2023年),中国电子学会自然奖二等奖(2024年,第一完成人),北京市自然奖二等奖(2024年,第二完成人)等。
学术兼职
中国物理学会半导体物理专业委员会委员,中国真空学会常务理事,第八届国务院学位委员会学科评议组成员,中国电子学会半导体与集成电路专业委员会委员,中关村标准化协会集成电路技术委员会副主任委员。
国内外学术交流
在学术交流方面,团队建立了广泛的国际合作,与多所国内外高校和科研院所有着良好的合作交流,例如,意大利同步辐射中心、德国马普研究所、瑞士EMPA/EPFL研究所、美国芝加哥大学、英国牛津大学、新加坡国立大学、法国巴黎索邦大学、瑞典乌普萨拉大学、瑞典同步辐射 MAX IV、意大利国家同步辐射中心 ELETTRA、德国同步辐射 BESSY II、瑞士苏黎世理工、香港大学、香港理工大学等。团队老师经常带学生赴意大利国家同步辐射中心等进行实验研究。不定期举办国际会议,邀请国外著名专家来访交流合作。
团队主要成员
王业亮教授领衔的是北理工微纳量子结构与器件的重要创新团队,团队形成了国家级人才引领、中青年骨干支撑、硕博人才储备的梯队化布局,且兼具国际化视野与本土攻关能力。
招生信息
每年拟招收多名保送或考研研究生(硕士生、硕博连读生或博士生);多名博士后。
1.鼓励学科交叉,欢迎物理/电子/信息/材料背景的学生报考;
2.综合评估优秀者,在读期间可出国学习交流半年或更长时间;
3.提供与周边高校、研究所类似的薪酬;来校面试按标准凭票报销车旅费;
4.欢迎热爱科研、积极主动、刻苦勤奋的学生联系、报考。
王业亮教授课题组正在聚天下英才,构建一支年轻充满活力志同道合的科研团队。课题组在面向新型信息器件的功能结构制备、扫描探针显微镜实验技术、基于同步辐射的光电子能谱等方面有充分的积累,配备有世界一流的综合实验室,研究成果在国际上拥有很好的影响力。热烈欢迎取得博士学位(有博士后经验优先)的有志青年人才联系应聘,可选择的岗位及详情请见(http://renshichu.bit.edu.cn)。
