刘 剑

刘剑,男,博士,研究员,博士生导师。 

  1966年出生,1988年吉林大学毕业后加入中国科学院半导体所,先后参加了七五国家、科学院重大基金项目,八五攀登计划项目低维半导体量子输运相关课题的研究工作;19955月赴奥地利维也纳技术大学固态电子学研究所做访问学者;19973月赴英国伯明翰大学物理系学习并获硕士学位;19985月开始在德国亚琛工业大学、维尔茨堡大学物理系学习和工作,2003年获维尔兹堡大学自然科学博士学位并从事博士后研究工作。20053月起任中国科学院半导体研究所研究员。 

  取得的重要科研成果: 

  1.半导体低维电子系统的输运现象及其在新型量子器件方面的应用:研究GaAs/AlAs 双势垒中的 G-C 电子态混合引起的磁隧穿振荡,GaAs/AlGaAs 短周期超晶格中微带输运与Si杂质相关输运之间的一种新Fano共振隧穿机制,朗道能级间的级联共振隧穿现象及THz源应用。 

  2.发展了以微制作工艺手段获得金属纳米团簇线的方法,研究金属纳米团簇在室温单电子器件方面的应用;成功制作了小于50纳米的金点接触结,研究金属、Spin-glass纳米点接触相关输运现象,观察到声子谱和杂质相关的零偏压电导异常。 

  3.窄禁带稀释磁性半导体微结构的自旋输运:研究HgTe/HgCdMnTe量子阱中Mn相关的Rashba自旋-轨道耦合效应增强现象,HgMnTe磁性二维电子气中Rashba效应、塞曼分裂和交换作用的竞争机制以及奇数填充的反常量子霍尔效应。 

  4.NiMnSb半金属薄膜材料的自旋输运和TMR器件研究, CoFe/AlO/NiMnSb 器件室温TMR达 8.7% 

  5.研究CMOS图像传感器消除图像拖尾现象、降低噪声的物理机制。 

  主要研究领域及方向: 

  图像传感器及微纳米结构制作工艺技术。 

  联系方式: 

  E-mailliujian@semi.ac.cn 

  在研/完成项目: 

  在研项目:科技部重大科学研究计划项目新型图像传感器及并行图像处理芯片的研究与集成课题:新型图像传感器线阵研究(2011-2015);国家自然科学基金委重点基金项目硅基太赫兹通信集成电路基础理论与关键技术”(2014-2018) 

  完成项目:科技部重大科学研究计划项目新原理、高增益III-V族半导体光电传感器(2006-2010;科技部重大科学研究计划项目半导体量子结构中的自旋量子调控课题:半导体量子结构中的自旋注入、调控和自旋态的相干超快光学操作)(2007-2011);科学院三期重要方向性项目半导体自旋量子结构中的器件物理效应课题:半导体磁性量子结构中的自旋注入、调控和检测)(2006-2011);02专项课题超高速CMOS图像传感器芯片的前端设计与芯片测试验证”(2011-2013) 

  代表性论文或著作: 

  12. Abnormal variation of optical properties of vanadium oxide thin film at semiconductor-metal transitionYang Wei, Liang Ji-Ran, Liu Jian, Ji YangActa Phys. Sin. Vol. 63, No. 10, 107104 (2014). 

  11. Oxygen pressure manipulations on the metal–insulator transition characteristics of highly (011)-oriented vanadium dioxide films grown by magnetron sputtering 

  Qian Yu, Wenwu Li, Jiran Liang, Zhihua Duan, Zhigao Hu, Jian Liu, Hongda Chen and Junhao ChuJ. Phys. D: Appl. Phys. Vol.46, 055310 (2013). 

  10. Fabrication and characterization of implantable silicon neural probe with microfluidic channels; GUO Kai, PEI WeiHua, LI XiaoQian, GUI Qiang, TANG RongYu, LIU Jian & CHEN HongDa; SCIENCE CHINA: Technological Sciences, Vol.55, No.1, 1-5, doi:10.1007/s11431-011-4569-8 (2012). 

  9. External Electric Field Manipulations on Structural Phase Transition of Vanadium Dioxide Nanoparticles and Its Application in Field Effect TransistorW. W. Li, J. J. Zhu, J. R. Liang, Z. G. Hu, J. Liu, H. D. Chen, and J. H. ChuThe Journal of Physical Chemistry C (JPCC), Vol.115 (47), 23558-23563(2011). 

  8. Enhanced infrared emission from colloidal HgTe nanocrystal quantum dots on silicon-on-insulator photonic crystalsChunxia Wang, Jürgen Roither, Raimund Kirschschlager, Maksym V. Kovalenko, Moritz Brehm, Thomas Fromherz, Qiang Kan, Pingheng Tan, Jian Liu, Hongda Chen and Wolfgang HeissApplied Physics Letters, Vol. 95, 053107 (2009). 

  7. Fabrication of metallic air-bridges using multiple dose electron beam lithography; E. Girgis, J. Liu and M. L. Benkhedar; Applied Physics Letters, Vol. 88, 202103 (2006). 

  6. New type of Fano resonant tunneling via Anderson impurities in superlattice; S. J. Xu, S.-J. Xiong, J. Liu and H. Z. Zheng; Europhysics Letters, Vol. 74, 875-881(2006). 

  5. Tunneling magnetoresistance in devices based on epitaxial NiMnSb with uniaxial anisotropy; J. Liu, E. Girgis, P. Bach, C. Rüster, C. Gould, G. Schmidt, and L. W. Molenkamp; Journal of Applied Physics, Vol. 99, 036110 (2006).  

  4. Interplay of Rashba, Zeeman and Landau splitting in a magnetic two-dimensional electron gas; Y.S. Gui, C.R. Becker, J. Liu, V. Daumer, V. Hock, H. Buhmann, and L.W. Molenkamp; Europhysics Letters, Vol. 65, 393-399(2004).  

  3. Antiferromagnetic temperature and effective spin in n-type Hg1-xMnxTe; Y.S. Gui, J. Liu, K. Ortner, V. Daumer, C.R. Becker, H. Buhmann and L.W. Molenkamp; Applied Physics Letters, Vol. 79, No. 9, 1321-1323 (2001).  

  2. Microfabrication of nanoscale cluster chains on a patterned Si surface; Jian Liu, John C Barnard, Katrin Seeger and Richard E Palmer; Applied Physics Letters, Vol.73, No.14, 2030-2032 (1998).  

  1. Sequential resonant tunnelling through Landau levels in GaAs/AlAs superlattices; Jian Liu, Erich Gornik, Shijie Xu and Houzhi Zheng; Semiconductor Science and Technology, Vol.12, No.11, 1422-1424 (1997).