杨 涛

杨涛,男,博士,研究员,博士生导师。 

1997年于日本德岛大学毕业,获工学博士。博士毕业后,作为研究员或助理教授曾先后任职于日立公司中央研究所,新能源产业技术综合开发机构(NEDO)和东京大学。2006年,作为中科院引进海外杰出人才回国到半导体研究所工作,任研究员。2015年,兼任中国科学院大学(国科大)岗位教授。 

主要从事半导体材料与器件研究,尤其在氮化物半导体新材料、低维纳米结构半导体量子点、量子阱和纳米线材料及器件应用等前沿领域取得多项创新性成果。代表性研究工作包括:1)建立了适于III族氮化物半导体电子能带结构计算的紧束缚近似模型。该模型已被国际同行称作标准的紧束缚近似模型2)理论上证明了V族立方相氮化物合金(InAsN)是直接带隙半导体材料并具有大的带隙弯曲参量,预言了此合金可被用作发展长波长信息功能器件的新材料;3)提出了高温缓冲层概念,用三步生长法取代传统的两步生长法在蓝宝石衬底上用MOCVD制备出高质量的GaN晶体;4)利用先进的MOCVDMBE技术实现了高性能GaAs基和InP基量子点材料及器件:如,在国际上报道了最均匀的1.3微米波段InAs/GaAs自组织量子点材料(非均匀展宽<17 meV);快速退火能使长波长InAs/GaAs量子点产生大的波长蓝移现象,并阐明了产生这一现象的物理机理;通过引进退火,发明了显著改进InAs/GaAs量子点有源区性能的技术;证明了转换效率高达17%InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池;证明了高性能1.55微米波段InAs/InP量子点材料及边发射激光器、宽带可调谐激光器和超短脉冲锁模激光器等等;5)实现了基于MOCVD的高性能2微米波段InP基量子阱激光器。 

迄今,在重要的国际学术刊物上发表论文80余篇,发表国际学术会议论文60余篇和国内学术会议论文50余篇。申请国内外发明专利20项。曾获德岛大学国际交流研究奖(1997),NEDO Fellowship2000) 

目前主要研究方向: 

1)低维纳米结构半导体材料(量子阱、量子点和纳米线)MOCVDMBE生长及器件制备研究; 

2)新型半导体激光器、探测器和光放大器等器件研究; 

3)新型高效量子点中间能带太阳能电池研究; 

4)新型高效多节太阳能电池研究。 

招收硕士、博士研究生、博士后,欢迎立志于科学事业的同学报考! 

联系方式: 

Emailtyang@semi.ac.cn,电话:010-82304529 

关于杨涛课题组详细介绍请参见网站:http://qdlab.semi.ac.cn/ 

在研/完成的主要项目: 

1)国家自然科学基金项目“InP2mm波段分布反馈量子阱激光器制备研究2016-2019); 

2)国家自然科学基金项目(重点)新型高效量子点中间能带太阳能电池材料及器件研究2015-2018); 

3)国家973研究计划项目子课题量子级联激光器材料2013-2017); 

4)北京市科技计划项目“10G量子点激光器研制2013-2015); 

5)国家重大科学研究计划项目新型半导体纳米线的可控生长和表征 2012-2016); 

6)国家自然科学基金项目基于MOCVD高性能1.55微米InAs/InP自组织量子点材料生长及激光器应用研究2012-2015); 

7)国家自然科学基金项目新型高效InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池的研究2011-2013); 

8)国家自然科学基金项目新型P型掺杂1.3微米InAs/GaAs自组织量子点材料生长及激光器应用相关基础研究2009-2011); 

9国家863计划项目新型P型掺杂GaAs1.3微米InAs量子点激光器研究2006.12 - 2008.12)。 

代表性论著: 

1) X. Y. Wang, X. G. Yang, W. N. Du, X. W. Zhang, and T. Yang*, “Self-catalyzed growth mechanism of InAs nanowires and growth of InAs/GaSb heterostructured nanowires on Si substrates”, J. Cryst. Growth, Vol. 426 (2015) pp.287-292. 

2) F. Gao, S. Luo, H. M. Ji, X. G. Yang, P. Liang and T. Yang*, “Broadband tunable InAs/InP quantum dot external-cavity laser emitting around 1.55 mm, Optics Express, Vol. 23 (2015) pp. 18493-18500. 

3) W. N. Du, X. G. Yang, H. Y. Pan, X. Y. Wang, H. M. Ji, S. Luo, X. H. Ji, Z. G. Wang, and T. Yang*, “Two different growth mechanisms for Au-free InAsSb nanowires growth on Si substrate”, Crystal Growth & Design, Vol. 15 (2015) pp. 2413-2418. 

4) S. Luo, H. M. Ji, F. Gao, F. Xu, X. G. Yang, P. Ling, and T. Yang*, “High-performance 2150-emitting InAs/InGaAs/InP quantum well lasers grown by metalorganic vapor phase epitaxy”, Optics Express, Vol. 23 (2015) pp. 8383-8388. 

5) F. Gao, S. Luo, H. M. Ji, X. G. Yang, and T. Yang*, “Enhanced performance of tunable external-cavity 1.5 mm InAs/InP quantum dot lasers using facet coating”, Applied Optics, Vol. 54 (2015) pp. 472-476. 

6) X. Y. Wang, X. G. Yang, W. N. Du, H. M. Ji, S. Luo, and T. Yang*, “Thickness influence of thermal oxide layers on the formation of self-catalyzed InAs nanowires on Si (111) by MOCVD”, J. Cryst. Growth, Vol. 395 (2014) pp.55-60. 

7) W. N. Du, X. G. Yang, X. Y. Wang, H. Y. Pan, H. M. Ji, S. Luo, T. Yang*, and Z. G. Wang,, “The self-seeded growth of InAsSb nanowires on silicon by metal-organic vapor phase epitaxy”, J. Cryst. Growth, Vol. 396 (2014) pp.33-37. 

8) X. G. Yang, K. F. Wang, Y. X. Gu, H. Q. Ni, X. D. Wang, Tao Yang*, and Z. G. Wang, “Improved efficiency of InAs/GaAs quantum dots solar cells by Si-doping”, Solar Energy Materials & Solar Cells, Vol. 113 (2013) pp.144-147. 

9) S. Luo, H. M. Ji, F. Gao, X. G. Yang, and Tao Yang*, “Impact of double-cap procedure on the characteristics of InAs/InGaAsP/InP quantum dots grown by metal-organic chemical vapor deposition”, J. Cryst. Growth, Vol. 375 (2013) pp. 100-103. 

10) Y. L. Cao, H. M. Ji, P. F. Xu, Y. X. Gu, W. Q. Ma, and Tao Yang*, “High-brightness 1.3 μm InAs/GaAs quantum dot tapered laser with high temperature stability”, Optics Letters, Vol. 37 (2012) pp. 4071-4073. 

11) Y. X. Gu,, X. G. Yang, H. M. Ji, P. F. Xu, and T. Yang*, “Theoretical study of the effects of InAs/GaAs quantum dot layer’s position in i-region on current-voltage characteristic in intermediate band solar cells”, Appl. Phys. Lett., Vol. 101 (2012) pp. 081118-081121. 

12)  P. F. Xu, H. M. Ji, J. L. Xiao, Y. X. Gu, Y. Z. Huang, and T. Yang*, “Reduced linewidth enhancement factor due to excited state transition of quantum dot lasers”, Optics Letters, Vol. 37 (2012) pp. 1298-1300. 

13) Y. L. Cao, T. Yang*, P. F. Xu, H. M. Ji, Y. X. Gu, X. D. Wang, Q. Wang, W. Q. Ma, Q. Cao, and L. H. Chen, “Delay of the excited state lasing of 1310 nm InAs/GaAs quantum dot lasers by an optimal facet coating”, Appl. Phys. Lett., Vol. 96 (2010) pp. 171101-171103. 

14)  H. M. Ji, T. Yang*, Y. L. Cao, P. F. Xu, Y. X. Gu, Y. Liu, L. Xie, and Z. G. Wang, “A 10 Gb/s directly-modulated 1.3 μm InAs/GaAs quantum-dot Laser”, Chin. Phys. Lett., Vol. 27 (2010) pp. 034209-034211. 

15)  H. M. Ji, T. Yang*, Y. L. Cao, P. F. Xu, Y. X. Gu, W. Q. Ma, and Z. G. Wang, “High characteristic temperature 1.3 μm InAs/GaAs quantum-dot lasers grown by molecular beam epitaxy”, Chin. Phys. Lett., Vol. 27 (2010) pp. 027801-027803. 

16)  P. F. Xu, T. Yang*, H. M. Ji, Y. L. Cao, Y. X. Gu, Y. Liu, W. Q. Ma, and Z. G. Wang,“Temperature-Dependent Modulation Characteristics for 1.3 mm InAs/GaAs Quantum Dot Lasers”, J. Appl. Phys., Vol. 107 (2010) pp. 013102- 013106. 

17) Y. L. Cao, T. Yang*, H. M. Ji, W. Q. Ma, Q. Cao, and L. H. Chen, “Temperature sensitivity dependence on cavity length in p-type doped and undoped 1.3 mm InAs/GaAs quantum dot lasers”, IEEE Photon. Technol. Lett., Vol. 20 (2008) pp. 1860-1862. 

18)  T. Yang, J. Tatebayashi, K. Aoki, M. Nishioka, and Y. Arakawa, “Effects of rapid thermal annealing on the emission properties of highly uniform self-assembled InAs/GaAs quantum dots emitting at 1.3 µm”, Appl. Phys. Lett., Vol. 90 (2007) pp. 111912- 111914. 

19)  T. Yang, J. Tatebayashi, M. Nishioka, and Y. Arakawa, “Improved surface morphology of stacked 1.3 µm InAs/GaAs quantum dot active regions by introducing annealing processes”, Appl. Phys. Lett., Vol. 89 (2006) pp. 081902-081904. 

20)  T. Yang, S. Tsukamoto, J. Tatebayashi, M. Nishioka, and Y. Arakawa, “Improvement of the uniformity of self-assembled InAs quantum dots grown on InGaAs/GaAs by low-pressure metalorganic chemical vapor deposition”, Appl. Phys. Lett., Vol. 85 (2004) pp. 2753-2755. 

21) T. Yang, J. Tatebayashi, S. Tsukamoto, M. Nishioka, and Y. Arakawa, “Narrow photoluminescence linewidth (< 17 meV) from highly uniform self-assembled InAs/GaAs quantum dots grown by low-pressure metalorganic chemical vapor deposition”, Appl. Phys. Lett., Vol. 84 (2004) pp. 2817-2819. 

22) T. Yang, K. Uchida, T. Mishima, J. Kasai, and J. Gotoh, “Control of initial nucleation by reducing the V/III ratio during the early stage of GaN growth”, Phys. Status Solidi (a), Vol. 180 (2000) pp. 45-50. 

23) T. Yang, S. Goto, M. Kawata, K. Uchida, A. Niwa, and J. Gotoh, “Optical properties of GaN thin films on sapphire substrates characterized by variable-angle spectroscopic ellipsometry”, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 Vol. 37 (1998) pp. L1105-L1108. 

24) T. Yang, S. Nakajima, and S. Sakai, “Tight-binding calculation of electronic structures of InNAs ordered alloys”, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 Vol. 36 (1997) pp. L320-L322. 

25) T. Yang, S. Nakajima, and S. Sakai, “Electronic structures of wurtzite GaN, InN and their alloy Ga1-xInxN calculated by the tight-binding method”, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 Vol. 34 (1995) pp. 5912-5921.