微电子学院举办2026年第8期研究生学术论坛

为聚焦学科前沿动态，破解科研学习中的实际问题，切实提升研究生的科研创新与学术表达能力，超宽禁带半导体与光电器件团队于6月27日下午，在崇文楼102会议室开展武汉纺织大学第1217期研究生学术论坛暨微电子学院2026年第8期研究生论坛。团队导师与研究生齐聚一堂，围绕超宽禁带半导体、光电器件相关研究内容开展学术交流。许哲铭、周俊敏、邓君豪、鄢文亮四位研究生围绕各自研究课题的最新进展作了系统汇报。各位老师认真听取了每位同学的汇报，并就研究中存在的关键科学问题与技术难点逐一进行了深入点评与专业指导，为后续研究的持续推进提供了清晰思路和切实可行的解决方案。

许哲铭主要汇报了Sr，Nb双掺杂反铁电储能陶瓷性能研究及不同电极材料对电滞回线性能的影响的最新进展。重点探究金、银两种不同电极材料对样品电滞回线测试结果带来的差异化影响，对比分析两类电极在漏电流大小、击穿场强与极化响应等方面的优劣。实验前期采用银电极完成Sr、Nb双掺杂陶瓷试样测试，电滞回线存在变胖、有效储能性能受限等问题；更换稳定性与导电均匀性更优的金电极后，样品界面接触状态显著改善，漏电流得到有效抑制，饱和极化、击穿电场强度均明显提升。相较于银电极测试批次，Sr、Nb共掺杂改性陶瓷的储能效率、可释放储能密度等核心性能实现大幅优化，充分证实电极材料是影响反铁电陶瓷电滞回线表征与储能性能评价的关键变量，为后续同类体系测试工艺优化提供可靠参考。

周俊敏主要汇报了镁氮共掺p型氧化镓初步探索，研究采用PLD工艺，以0.5 mol% Mg-N共掺氧化镓为靶材，在500℃、MgO衬底上制备薄膜，激光参数固定，设置0.001~0.5 Pa六组沉积氧分压梯度样品，通过XRD、紫外透射、霍尔测试系统表征薄膜性能。XRD结果显示所有样品均为纯相β-Ga₂O₃，氧分压升高可改善薄膜结晶质量；透射光谱表明样品在日盲紫外强吸收、可见光高透光，膜厚随氧压提升略有增加。霍尔测试证实氧分压可调控导电类型：氧压≤0.01 Pa时薄膜为p型，0.01 Pa样品空穴迁移率更高、导电性最优；氧压≥0.05 Pa转为n型，0.1 Pa样品电阻率最低，电学性能最佳。针对p-n导电翻转，提出氮掺杂构型推测：低氧富Ga环境下晶格存在氧空位，N优先替位O形成NO受主，搭配MgGa协同产生大量空穴，微弱施主电子被完全补偿，表现p型；适度提升至0.01 Pa可降低晶格畸变，提升替位N掺杂效率，迁移率改善。高氧富O条件下晶格氧位点饱和，N难以替位，大量以间隙Ni施主形式存在，同时N₂脱附、Mg析出MgO杂相，有效受主大幅减少；间隙N、间隙Ga共同提供自由电子，薄膜转为n型。0.5 Pa氧压过高引发晶格应力、缺陷团聚，电阻率相比0.1 Pa有所上升。本实验实现氧分压调控Mg-N共掺氧化镓p/n型可控制备，提出氮替位/间隙缺陷转变机制解释电学翻转规律。后续将固定0.01 Pa最优p型氧压，探究生长温度、氮气退火对p型薄膜的优化效果，并借助XPS、深能级表征验证氮掺杂构型猜想，为氧化镓p-n结光电器件提供工艺支撑。

邓君豪主要汇报了基于VO₂热敏薄膜的红外探测器读出电路设计方面的最新进展，完成了对初版读出电路设计从器件选型到电路架构构建的全流程理论设计与仿真验证。该工作面向Ru掺杂VO₂（Tc=26.6℃，TCR=35.4%/℃）热敏单元，设计了一套基于电阻反馈跨阻放大器（TIA）的偏置与读出电路。该结构通过精准的分压网络为探测器提供稳定的直流偏置，并利用高线性度的跨阻放大机制，将探测器阻值随红外辐射强度变化的微弱信号转换为可测的电压信号。该方案借助理论计算与真实器件级仿真的双重验证，成功抑制了环境干扰对输出信号的漂移，将响应动态范围高度局域于有效检测区间，形成清晰的电压-阻值映射关系，从而显著增强了红外光强与输出电信号的一一对应。模拟评估表明，该读出电路对探测器阻值变化表现出优异的线性响应，在预设偏置点下，输出电压随红外功率增加呈现稳定上升趋势，且与理论推导的840mV基准值偏差小于3%。同时，通过引入多阻值点扫描验证机制，实现了对不同红外强度下探测器工作状态的精准表征，并利用闭环仿真验证确保了电路参数的鲁棒性。在仿真软件读出中以探测器阻值为740Ω、660Ω、580Ω、500Ω、420Ω时输出的仿真值，再计算相同阻值下输出的理论值，将两组数据在折线图中比较，输出电压偏差较小，趋势一致，均为随探测器电阻减小输出电压减小，验证了读出电路功能的正确性，是下一步开始制作PCB电路板的重要参照。

鄢文亮主要基于SOPVE法生长r-GeO2单晶厚膜研究工作汇报了双温区晶体生长炉中生长r-GeO2单晶厚膜实验最新进展，探索了内外管夹层不同氧源流量对生长r-GeO2厚膜影响。随着通入O2流量增加，XRD测试结果表明α-GeO2杂质峰逐渐减弱并消失，r-GeO2(101)峰先增强后减弱，最低摇摆曲线半高宽为0.197°；SEM测试结果表明生长的r-GeO2膜厚最厚可生长15.3 μm；通过测试透射光谱及Tauc plot带隙计算表明厚膜光学带隙均在4.70 eV左右。该工作为生长r-GeO2单晶厚膜提供了重要依据。进行了以下问题及讨论：1、O2流量为50 sccm时r-GeO2(101)峰强度已经达到最强，为什么还要做90 sccm？这是因为通入O2流量增加，α-GeO2杂质峰逐渐减弱并消失，氧流量增加可能会抑制α-GeO2的生长。2、薄膜的透射率很低，需要测试反射光谱或者进行抛光。

本次研究生论坛让同学们在汇报展示中梳理研究思路、直面科研问题、积累学术经验。现场扎实的研讨交流，不仅帮助大家解决了现阶段科研遇到的困惑，也让大家明晰了后续的研究重点与推进方向。参会研究生均表示受益匪浅，通过本次交流收获了新的研究思路，后续将积极参与团队学术研讨活动，潜心深耕科研，稳步提升自身科研水平与综合能力。（通讯员：赵吉兴）