优秀研究生简介
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吴朝兴

信息来源: 暂无 发布日期: 2014-10-24 浏览次数:

 

    吴朝兴,男,福州大学物理与信息工程学院,物理电子学专业博士研究生,福州大学“十佳学术之星”、福建省三好生、宝钢优秀学生奖、卢嘉锡优秀研究生奖、研究生国家奖学金、福建省自然科学优秀学术论文一等奖获得者。

 

学习简历

 

Ø  2009年9月至今,就读于福州大学物理与信息工程学院,获得福州大学硕博连读资格,攻读物理电子学博士学位。研究课题为石墨烯纳米复合电子材料设计制备,石墨烯基异质界面电子输运、能量转移特性研究,及新型电子器件的应用基础研究。

Ø  2005年9月—2009年6月,就读于福州大学物理与信息工程学院,经校内选拔就读于福州大学数学与物理基础综合班,进行以数学与物理理论知识学习为主,交叉学科知识拓展为辅的强化训练。2009年以优异的成绩获得电子科学与技术专业工科学士学位。

Ø  2001.9—2005.6:就读于福建省晋江市养正中学

 

 

主要研究领域及学术成果(截止2014年10月):

研究领域为石墨烯纳米复合电子材料的电输运性能及新型电子器件应用研究,探索该纳米复合材料设计制备与形成机理,石墨烯基异质界面电子输运、能量转移特性与机制,及新型电子器件,包括真空微电子源,记忆阻变存储器件,光电探测器件,纳米发光器件等原理性应用基础研发。以第一作者身份在CarbonApplied Physics LettersOrganic Electronics等国际权威综合性学术刊物发表SCI/EI学术论文17篇,其中一区论文2篇,二区论文3篇,影响因子超过35篇;以合作作者身份在NPG Asia MaterialsACS Applied Materials Interfaces等期刊发表论文33篇;针对新型电子材料与电子器件的研发,申请国家发明专利17件,其中已获得授权专利6件。代表性科技创新成果有:

 

(一)研究石墨烯/氧化锌纳米复合体系的界面电子输运特性、场致电子发射特性,设计合成具有优异电子发射性能的阴极

高效地结合二维单原子材料和氧化锌半导体材料在场发射应用上各自的优异特性,从能级匹配角度出发,设计并制备了高性能石墨烯/氧化锌纳米复合场发射阴极,获得具有低开启场强,大工作电流密度,高发射稳定性的场发射冷阴极阵列。该系列成果陆续发表在国际著名杂志《Carbon》(50, 2012: 3622-3626页,JCR一区,影响因子5.378),以及《Current Nanoscience》、《Thin Solid Films》、《Applied Surface Science》、《Vacuum》等SCI期刊。本工作中高性能的石墨烯/氧化锌纳米线复合阴极可为大功率场发射器件的研发提供参考价值;其复合结构的设计与成功实施为高性能二维/一维复合场发射阴极材料的设计提供指导意义;为进一步完善二维纳米阴极、具有异质结复合阴极的场致电子发射理论提供一定的实验路线支持。该技术已获得国家发明专利(《基于石墨烯/氧化锌纳米线复合材料的发射阴极及其制备》,专利授权公开号为CN102157315 B,《一种图形化的石墨烯场发射阴极及其制备方法》,专利授权公开号为CN102339712 B)。该技术有望在场致电子发射显示器、大功率X射线管、太赫兹源及平面大功率电子源等电真空电子器件获得应用。基于该技术撰写的科技论文获得第十一届福建省自然科学优秀学术论文一等奖。

图形3吴朝兴照片(进行场发射测试) 1

1 基于石墨烯/氧化锌纳米线复合材料的发射阴极示意图、发光图,及本人正在进行场发射实验测试

 

(二)研究石墨烯/聚合物纳米复合体系的多(单)势阱电子捕获特性,记忆阻变特性,获得具有多效应集成的新型电子存储材料与器件

基于纳米复合材料的能级匹配原理,研究石墨烯与特定聚合物的结合方式与架构特征,获得聚合物/石墨烯/聚合物势阱结构,达到载流子的电激励(分级)捕获-释放过程,最终实现记忆阻变特性,并开展基于该复合材料的阻变存储器应用基础研究。该系列成果陆续发表在有机电子类著名杂志《Organic Electronics (13, 2012: 178-181页,JCR一区,影响因子4.047),应用物理类高水平杂志 《Applied Physics Letters (99, 2011年:042108-042110页;100, 2012年:042105-042107页;104卷,2014年:183105-183109),及《Vacuum》等期刊。该新型电子存储原型器件可实现多值、柔性、透明、三维存储,对于新型海量存储器的研发具有较大的借鉴意义;石墨烯/聚合物纳米复合体系的高效阻变特性可以为深入介质薄膜的导电机理研究提供一定的实验路线支持。基于对新型阻变材料的研究,提出一种新型三端全控型开关元件,并成功获得国家专利授权(《一种基于阻变材料的三端全控型开关元件及其制备方法》,专利授权公开号为CN102208534 B;《基于聚合物/金属离子复合体系的阻变存储器及制备方法》,专利授权公开号为CN102412368 B)。该开关元件具有记忆特性,在门极控制端电激励撤除后仍可保留其开关状态,从而可以简化现有的模拟多路开关,提高集成度。该元件具有广泛的应用前景,可用于逻辑门电路、模拟开关、有机存储器、薄膜晶体管等。

2 具有多效应集成的新型记忆阻变存储器件,通过不同的电压激励该器件可实现写一次读多次,非易失性随机存储及多值存储

3 三维非易失性记忆阻变存储器件,可实现单位面积存储容量的成倍增长

 

(三)发展新型石墨烯制造设备,深入了解单层石墨烯CVD形成中的动力学过程与石墨烯晶畴形态演变

创新性地使用电感应加热方式,实现石墨烯生长的快速“冷冻”,可以直观剖析石墨烯晶畴从圆形到六边形到分支形状的演变过程。研究输运限制效应,面扩散限制效应,化学能变化在石墨烯形成过程中的主导作用演变过程,为实现大尺寸高质量单晶石墨烯的制备提供理论支持,为深入了解石墨烯的CVD生长过程提供实验依据和实验方法。该工作得到同行专家的较高认可,已经撰写相关学术论文《Electric induction heating for single crystalegraphene growth: toward insight of graphene growth kinetics and domain shape evolution by ultra rapid cooling》。针对该新型技术,已经申请国家发明专利(《一种利用感应加热制备石墨烯的方法》,专利申请号为201310135175.9

 

(四)发展新型CVD石墨烯剥离技术,研究石墨烯/导电聚合物共混体系的高效电输运特性,制备具有优异光电性能的柔性透明电极

基于液相超声剥离技术,实现大面积高质量单层CVD石墨烯的剥离,并与导电聚合物有机结合形成均匀稳定导电浆料,进一步可制备具有优异电学、光学、机械特性的柔性透明电极。作为原理性器件演示,该柔性透明电极可应用于柔性太阳能电池,柔性有机发光器件,表现出优异的可弯曲特性。相比于传统的CVD石墨烯转移工艺,该技术可以在金属衬底多次重复利用的前提下,实现大面积柔性透明电极的制备。作为该柔性透明电极的原理性应用,制备柔性聚合物太阳能电池,其光电转换效率达3.98%,且经过400次弯曲后仍表现出优良的光伏性能;制备柔性绿光有机发光二极管,当弯曲角度达90°时亮度仅下降20%,表现出优异的抗弯曲性能。

4 基于石墨烯柔性透明电极的柔性有机发光二极管

 

 

 

个人近照