【日新论坛】第152讲

报告时间：2025年11月8日 14:30-16:30

报告地点：材料楼404会议室

欢迎广大师生积极与会聆听！！！

（一）报告题目: 坩埚下降法在半导体晶体生长领域的应用

报告人：金敏（上海电机学院教授）

报告人简介：

 

   金敏，男，1982年生，博导，上海电机学院教授。上海市优秀学术带头人、上海市曙光学者、上海市特聘教授（东方学者）。2008年博士毕业于中科院上海硅酸盐研究所，长期从事半导体晶体研究，在Science、Nat Mater、Nat. Commun.、ACS Energy Lett.、Nano Energy等期刊上发表论文100余篇，申请专利20余项，合作出版专著一本，主持和参与科研项目20余项。曾打破美日欧技术壁垒，自主研发了一种新型低成本GaAs半导体晶体生长技术并实现了量产，产品在国内及日韩市场实现销售。曾获中华人民共和国教育部科技成果完成者证书、中国石油和化学工业优秀出版物二等奖，第一/二届全国人工晶体青年学术会议优秀青年奖。

    

  报告摘要：坩埚下降法是一种具有中国特色的晶体生长方法，过去半个多世纪曾在氧化物及卤化物等功能晶体生长方面取得重要研究成果。本报告将主要介绍本人近些年利用坩埚下降法在半导体晶体生长方面的研究与探索，主要包括三方面内容：（1）GaAs半导体晶体生长研究及产业化。本工作打破国外技术垄断，自主研发了一种多坩埚技术，实现了GaAs晶体从实验室到规模化量产的跨越。（2）超塑性InSe半导体晶体研究。本团队研究开发出一种新型柔性InSe化合物半导体晶体，发现其在块体形态下可任意弯折扭曲而不破碎，甚至能够折成“纸飞机”、绕成莫比乌斯环，表现出罕见的塑性变形能力，相关结果近期发表在《Science》期刊上。（3）环境友好型SnSe热电半导体晶体生长及性能研究。与传统Bi2Te3、PbTe和SiGe等热电材料相比，SnSe晶体在低成本以及环境友好等方面引人注目，本工作将介绍几种晶体生长技术创新手段，成功获得了高质量大尺寸的SnSe晶体材料。本报告介绍的相关研究成果对坩埚下降法在半导体晶体生长方面的探索具有一定借鉴和参考价值。

 

 

（二）报告题目: Thermal insulating materials and thermoelectric coolers at room and cryogenic temperatures

报告人：陈志炜（同济大学副教授）

报告人简介：

 

  陈志炜于2019年在同济大学材料科学系获得博士学位。同年，他加入同济大学物理系进行博士后研究，并于2022年成为同济大学材料科学与工程学院副教授。他的研究方向包括低温区域的热电技术以及固体材料的电子/声子输运特性。近年来，他发表了70篇SCI论文，这些论文在SCI中被引用超过7000次，H指数为44。他作为第一作者或通讯作者的研究论文已在《自然材料》、《自然通讯》、《焦耳》、《先进材料》和《国家科学评论》等期刊上发表。

 

  报告摘要：汤姆逊效应是指热电材料内部电子熵变化所引起的热量吸收或释放。在近似于自由电子气体的条件下，传统半导体的熵变非常小，使得经典热电材料中的汤姆逊效应几乎可以忽略不计。这促使了主要基于珀耳帖效应的高性能热电制冷器的发展，其中热量吸收或释放发生在热电材料与电极之间的结点处。我们通过利用电子相变直接操纵强关联系统YbInCu4中的电子熵，从而产生了一个相当大的汤姆森系数，并成功开发出一种由汤姆逊效应增强的热电制冷器。该装置在38 K的低温下实现了超过5 K的稳定温差。我们进一步定义了一个完整的汤姆逊系数。通过操纵室温热电材料的电子熵，完整的汤姆逊系数增加了100%至500%。实验表明，在不改变ZT（热电优值）的情况下，汤姆逊效应对室温热电制冷性能的贡献额外增加了10%或更多。我们为热电制冷器的发展提供了一种新方法，也为固态热电制冷应用提供了新的机遇。