刘驰
教育和工作经历
教育经历：
(1) 2008-09 至 2013-06, 北京大学, 微电子学与固体电子学, 博士
(2) 2004-09 至 2008-06, 吉林大学, 微电子学与固体电子学, 学士
博士后工作经历：
(1) 2013-10 至 2016-10, 东京大学
科研与学术工作经历：
(1) 2021-01 至 今, 中国科学院金属研究所, 先进炭材料研究部, 项目研究员
(2) 2016-11 至 2020-12, 中国科学院金属研究所, 先进炭材料研究部, 副研究员
近五年主持或参加的科研项目/课题
(1) 国家自然科学基金委员会, 面上项目, 62074150, 基于石墨烯-IV族半导体肖特基结的实空间转移晶体管研究, 2021-01-01 至 2024-12-31, 61万元, 在研, 主持
(2) 中国科学院, 从0到1原始创新项目, ZDBS-LY-JSC027, 基于二维材料的柔性透明光电器件及集成, 2019-09 至 2024-08, 100万元, 在研, 参与
(3) 国家部委, 无, 无, 用于高速芯片的新型器件研究, 2020-08 至 2023-08, 180万元, 在研, 主持
(4) 沈阳材料科学国家研究中心, 青年人才项目, 无, 用于高速碳基芯片技术的渗透栅极晶体管研究, 2021-10 至 2022-09, 20万元, 在研, 主持
(5) 沈阳材料科学国家研究中心, 青年人才项目, 无, 用于射频电路的石墨烯电荷注入晶体管研究, 2020-12 至 2021-11, 25万元, 结题, 主持
(6) 中国科学院长春光机所发光学及应用国家重点实验室, 开放基金项目, SKLA-2019-03, 高性能石墨烯-锗肖特基结红外光电探测器研究, 2019-01 至 2020-12, 10万元, 结题, 主持
(7) 国家自然科学基金委员会, 青年科学基金项目, 61704175, 基于硅-石墨烯-锗异质结构的热电子晶体管器件研究, 2018-01-01 至 2020-12-31, 25万元, 结题, 主持
(8) 中国科学院金属研究所, “引进优秀学者”计划, 无, 基于石墨烯等二维晶体材料的隧道晶体管研究, 2016-11 至 2020-11, 70万元, 结题, 主持
(9) 沈阳材料科学国家研究中心, 青年人才项目, L2019F28, 先进碳-锗红外光电探测器及其阵列研究, 2019-11 至 2020-10, 20万元, 结题, 主持
(10) 中国科学院金属研究所, 创新基金项目, 2017-PY04, 石墨烯基区热电子晶体管器件研究, 2018-01 至2019-12, 20万元, 结题, 主持
主要研究方向
(1) 混合维度异质结构模拟器件
(2) 混合维度异质结构光电器件
(3) 混合维度异质结构数字器件
近期代表性论文
(1) Chi Liu#; Wei Ma#; Maolin Chen; Wencai Ren; Dongming Sun*; A Vertical Silicon-Graphene-Germanium Transistor, Nature Communications, 2019, 10(4873): 1-7 (IF=14.9).
(2) Shun Feng#; Chi Liu#; Qianbing Zhu; Xin Su; Wangwang Qian; Yun Sun; Chengxu Wang; Bo Li; Maolin Chen; Long Chen; Wei Chen; Lili Zhang; Chao Zhen; Feijiu Wang; Wencai Ren; Lichang Yin*; Xiaomu Wang*; Huiming Cheng*; Dongming Sun*; An Ultrasensitive Molybdenum-Based Double-Heterojunction Phototransistor, Nature Communications, 2021, 12(4094): 1-8 (IF=14.9).
(3) Bo Li#; Qianbing Zhu#; Cong Cui#; Chi Liu*; Zuohua Wang; Shun Feng; Yun Sun; Honglei Zhu; Xin Su; Yiming Zhao; Hongwang Zhang; Jian Yao; Song Qiu; Qingwen Li; Xiaomu Wang*; Xiaohui Wang*; Huiming Cheng; Dongming Sun*; Patterning of Wafer-Scale MXene Films for High-Performance Image Sensor Arrays, Advanced Materials, 2022, 34(2201298): 1-8 (IF=30.8).
(4) Shun Feng#; Ruyue Han#; Lili Zhang#; Chi Liu*; Bo Li; Honglei Zhu; Qianbing Zhu; Wei Chen; Huiming Cheng*; Dongming Sun*; A Photon-Controlled Diode with a New Signal Processing Behavior, National Science Review, 2022, nwac088 (IF=17.3).
(5) Yuning Wei; Xiangang Hu; Jianwei Zhang; Bo Tong; Jinhong Du; Chang Liu; Dongming Sun*; Chi Liu*; Fermi-Level Depinning in Metal/Ge Junctions by Inserting a Carbon Nanotube Layer, Small, 2022, 2201840 (IF=13.3).
近期申请专利
(1) 刘驰; 魏玉宁; 王肖月; 刘畅; 孙东明; 成会明; 一种基于碳纳米管插入层实现金属／锗欧姆接触的平面二极管阵列及其制作方法, 2022-5-9, 中国, 202210502263.7
(2) 刘驰; 蒋海燕; 李波; 孙东明; 成会明; 基于石墨烯插入层降低暗电流的高性能Au／Gr／Ge光电探测器及构筑方法，2022-4-2, 中国, 202210352014.4
(3) 刘驰; 魏玉宁; 孙东明; 成会明; 一种基于碳纳米管插入层减弱金属／锗费米能级钉扎效应的异质结及其制作方法, 2022-3-23, 中国, 202210295705.5
(4) 刘驰; 冯顺; 韩如月; 孙东明; 成会明; 一种光电器件光控二极管及其制作方法, 2022-1-11, 中国, 202210028677.0
(5) 刘驰; 李波; 朱钱兵; 崔聪; 王晓辉; 孙东明; 一种晶圆级MXene光电探测器阵列的构筑方法, 2021-10-25, 中国, 202111242905.6
学术活动
(1) Yuning Wei; Xuqi Yang; Jianwei Zhang; Chang Liu; Chi Liu*; Dongming Sun*; Fermi-level Depinning of Metal-n-Ge by Carbon Nanotube Film Insertion, 2020 International Conference on Solid State Devices and Materials, SSDM 2020, Virtual Conference, 2020-9-27至2020-9-30.
(2) 刘驰; Mixed-Dimensional Heterostructure Devices for the Post-Moore Era, 沈阳材料科学国家研究中心首届青年论坛, 辽宁沈阳, 2019-11-30至2019-12-01.
(3) Chi Liu; Wei Ma; Maolin Chen; Wencai Ren; Huiming Cheng; Dongming Sun*; Graphene-Base Hot Electron Transistor with Schottky Emitter Junction Fabricated by Semiconductor Membrane Transfer, 2018 International Conference on Solid State Devices and Materials, SSDM 2018, Tokyo, Japan, 2018-9-9至2018-9-13.
(4) Chi Liu; Interface and Surface Passivation of Germanium Junctions for High Speed Flexible Electronics, 2017 International Conference on Display Technology, ICDT 2017, Fuzhou, China, 2017-02-18至2017-02-20.
(5) Chi Liu*; Hiroki Ikegaya; Tomonori Nishimura; Akira Toriumi ; Significant Reduction of Leakage Currents in Reverse-Biased Ge n+/p Junctions By Taking Care of Peripheral Passivation Layer, 2016 Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science, PRiME 2016, Honolulu, Hawaii, USA, 2016-10-02至2016-10-07.
获奖情况
(1) 刘驰(1/5); Nature Communications期刊2019年“最受关注的前50篇物理类论文”, 2020.
(2) 刘驰(1/1); 中国科学院金属研究所2019年度“优秀青年学者奖”, 2020.
(3) 刘驰(1/1); 中国科学院金属研究所“引进优秀学者”, 2016.
重要科研成果
通过结合三维体材料和二维层状材料，提出了一系列新型混合维度异质结构电子器件，充分利用不同维度材料的优势，实现器件性能和功能的提升，近年来取得的主要学术成绩包括三个方面：a. 在模拟器件方面，采用二维石墨烯和三维硅、锗体材料形成混合维度肖特基结，减少了载流子渡越时间，构筑了一系列面向THz应用的石墨烯肖特基结型晶体管；b. 在光电器件方面，采用二硫化钼（MoS2）和迈科烯（MXene）等二维材料和三维体材料构建混合维度异质结和肖特基结，建立了新型光栅调控机制，实现了具有高性能和新功能的MoS2和MXene混合维度光电探测器；c. 在数字器件方面，采用二维石墨烯等材料与金属、锗等体材料构建混合维度堆叠，减弱了金属诱导间隙态效应，开发了有效消除费米能级钉扎的接触结构等器件技术。这些研究成果为器件研究提供了基于混合维度材料的创新性研究思路，拓展了混合维度异质结构电子器件的研究前沿。
(1) 石墨烯肖特基结型晶体管
通过转移石墨烯和单晶硅薄膜构筑了混合维度硅-石墨烯-锗晶体管，采用了硅-石墨烯肖特基发射结，与采用隧穿发射结的器件相比，既增大了开态电流，又降低了结电容，从而显著缩短了发射结的延迟时间，使器件工作频率从MHz频段提高至GHz频段，并在理论上具备达到THz频段的潜力，相关研究成果在Nature Communications期刊上发表，并被评选为该期刊2019年发表的论文（5500余篇）中“最受关注的前50篇物理类论文”之一（Nature Communications, 2019, 10, 4873）。
为实现新型光增益机制，使用二硫化钼作为沟道材料，并采用氧化钼（-MoO3-x）体材料作为电极材料，通过材料间的能带匹配，在晶体管源端和漏端形成了混合维度MoS2/-MoO3-x双异质结，构筑了MoS2双异质结光电探测器。在光照下晶体管源、漏端的势垒降低并形成正反馈，从而获得超高的灵敏度。晶体管展现出优异光电特性，包括超高响应度（＞105 A/W）、超高外量子效率（＞107 %）、在二维材料光电探测器中最高的探测度（9.8×1016 Jones）和超快光电响应速度（约100 μs）。相关研究成果在Nature Communications期刊上发表（Nature Communications, 2021, 12, 4094）。
面向大面积、低成本的探测器及阵列应用，聚焦近年来受到广泛关注的二维过渡金属碳化物和氮化物家族-迈科烯（MXene），针对目前已报道的MXene薄膜的图案化方法缺乏足够的效率、分辨率和兼容性的问题，通过集成离心、旋涂、光刻和蚀刻半导体工艺，开发出一种具有微米级分辨率的晶圆级Ti3C2Tx MXene薄膜的图案化方法，同时结合硅材料的光电功能构筑了混合维度1024高像素密度的Ti3C2Tx/Si光电探测器阵列。该阵列具有良好的均匀性、高分辨率成像能力、迄今为止最高的MXene光电探测器的探测度和最大的功能阵列面积。相关研究成果在Advanced Materials期刊上发表（Advanced Materials, 2022, 34, 2201298）。
为开发在光照后可由闭态向整流态转变的新型光电器件，使用具有缺陷的氮化硼（BN）体材料作为光栅层、MoS2 n/n?结作为沟道、石墨烯作为接触电极，构筑了混合维度MoS2光控二极管。BN通过捕获光生载流子，控制源、漏的石墨烯-MoS2肖特基结抑制或显现MoS2 n/n?结的整流特性，实现了器件状态由全关态向整流态的转换。通过调节BN光栅层的厚度，光控二极管的表现行为还可由单一的光电探测器功能向复杂的光电探测-存储器功能转变，并得到迄今为止最高的非易失性响应度（4.8×107 A/W）和最长的保留时间（6.5×106 s），所构筑的3×3像素光电探测-存储阵列在无选通器件的条件下展现了优异的抗串扰能力和智能信号处理功能。相关研究成果在National Science Review期刊上发表（National Science Review, 2022, nwac088）。
使用直接在锗晶圆表面生长石墨烯的锗上石墨烯（GrOGe）衬底，构筑了金属-石墨烯-锗混合维度堆叠作为接触结构，插入的石墨烯层可减弱金属诱导间隙态效应，有效减弱了费米能级钉扎；进一步，使用具有纳米级厚度的准二维碳纳米管薄膜，制备了金属-碳管薄膜-锗接触结构，网状导电的碳纳米管薄膜作为插入层，既降低了势垒高度又不会引入较大电阻，从而获得了金属和轻掺杂n型锗之间最小的接触电阻，同时该结构还为分析费米能级钉扎机制提供了平台，实验结果表明金属诱导间隙态机制是产生钉扎的主导机制。相关研究成果在Small期刊上发表（Small, 2022, 2201840）。
