张建兵

个人信息

Personal information

副教授     博士生导师     硕士生导师

性别:男

在职信息:在职

所在单位:集成电路学院

学历:研究生(博士)毕业

学位:工学博士学位

学科:微电子学与固体电子学
材料物理与化学
曾获荣誉:
2022    “中国光学十大进展”应用研究类提名奖
2022    华科-华为先进光技术联合实验室“卓越成果”奖
2019    湖北省自然科学二等奖

研究方向、领域:

      1. 量子点材料:新材料、新合成、新特性

2. 短波红外探测及成像:硅基CMOS直接集成的短波红外探测器,变革性的高性能、大面阵短波红外成像芯片,实现无处不在的短波红外拍摄

3. 光谱探测及成像:基于计算光谱学,研制变革性的高性能、低成本光谱传感芯片,实现光谱仪和高光谱的广泛应用。


主要成果:

1. 量子点合成新原理、新方法:提出阳离子交换合成的新方案,并将其发展成为一种重要的合成PbSPbSe红外量子点的方法,能够为红外量子点光电器件的产业应用提供高质量、稳定的原材料。

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2. 量子点短波红外成像芯片:短波红外成像是对可见光成像的拓展,若应用于消费电子产品,能够增强拍摄效果、增添更丰富的功能、感知周围更多的信息。然而,当前的短波红外成像芯片成本太高,难以广泛应用。红外量子点具有带隙可调、可溶液工艺成膜、光探性能优异等特点,能够直接与硅CMOS读出电路集成,实现低成本的短波红外成像芯片。在华为公司的支持和合作下,团队研发出国内首款量子点短波红外成像芯片。

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3. 量子点光谱传感芯片:计算光谱仪通过引入算力降低对光学元件的要求,已经成为一种极具发展潜力的光谱仪微型化方案。光谱重构算法是计算光谱仪的核心要素,然而现有研究主要集中于光谱编码的优化,对重构算法的研究较少,导致现有算法存在抗噪性能差、光谱还原效果不佳的问题。我们基于量子点滤光编码,提出了一种新光谱重构算法,旨在提升量子点计算光谱仪的性能。在量子点光谱编码方面,我们通过精准的合成提高了量子点的单分散性,采用电流体喷印实现了高精度的滤光阵列制备;在算法方面我们综合了不同正则化和交叉乘子法的优势。通过光谱编码和算法两方面的优化,最终实现了具有亚纳米光谱分辨率、抗噪性能优异的光谱传感芯片。

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