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李正教授个人简介
浏览量:675 日期:2015-01-21 字体:

  

 

李正,男,1958年11月出生。1977年以湖南省湘潭市全市第一名的成绩考入北京大学,1981年毕业于北京大学物理系,并以当年CUSPEA (China-U.S. Physics Examination and Application,李政道教授倡办的中美联合培养物理类研究生计划)到美国宾州大学(Penn. State Univ.)攻读博士学位,于1986年10月获得博士学位。1986年11月到美国Brookhaven国家实验室工作,任Physicist(相当于教授),领导着世界上水平最高的硅高能粒子探测器模拟、设计、开发及制作和检测中心,主要从事于硅高能粒子探测器的研制和辐照缺陷的材料与器件物理的工作。在高级别学术刊物发表SCI收录论文310余篇,论文被他人正面引用5000次。2005年获BNL Science and Technology奖,是CERN RD39 Collaboration发言人,2012年获美国电气与电子工程师协会(IEEE)颁发的2012年技术创新奖。分别被中国科学院半导体研究所材料科学开放实验室和湘潭大学聘请为客座教授和兼职教授。2014年2月12日正式受聘为湘潭大学国家“千人计划”特聘教授在湘潭大学材料科学与工程学院全职工作。研究领域与取得的成果包括:

 

      (1)大面积、低漏电流硅探测器。开发了制作大面积、低漏电流硅探测器的先进工艺技术。成功地发明了一整套高纯硅探测器制作工艺程序,包括:(a) 高质量的硅氧化工艺,利用内吸杂原理在氧化硅的制作工艺中生长了厚达0.5 µm的氧化硅层,又进一步提纯了硅片本身的质量。使硅的寿命从氧化前的1至3 ms提高到 > 30 ms,从而大大减小了漏电流,达到国际最高水平0.4 nA/cm2;(b) 硼注入适当厚度的氧化硅,隔离其他杂质的渗入以保持硅本体的纯净又保护了探测器各元件边缘不与金属直接接触,从而避免了电击穿;(c) 用快速热处理于金属与硅的退火,可以使金属和硅的接触电阻接近于零(小于百万分之一欧姆),又防止了金属和硅的相互渗透而导致p-n结被击穿。

 

      (2) 成功地研制了硅-Pad、Drift Pixel、Stripixel和3D-Trench-Electrode等不同结构的探测器与位敏传感器。(a) 开发制作了大型硅 Drift 探测器系统。系统包括220片,每片36 cm2的硅 Drift 探测器,总面积达0.7 m2。已成功地用于BNL的STAR实验上;(b) 发明了Stripixel探测器。此探测器集条形和相形探测器于一体,有相形探测器的二维位敏感性能又有条形探测器的少读出前放性能,而且只是单面生产工艺。此新型探测器被成功地开发在BNL的PHENIX VTX at RHIC (730万美元的项目)。此探测器已成功地安装在PHENIX上,而且成功地用于质子对质子和Au对Au的对撞实验并会在今后几年用于更多的对撞实验,对于更深入地了解和探测BigBang后的夸克场和黑洞的形成以及产生微型黑洞有重要贡献和意义;(c) 发明了一种全新的探测器:三维沟道形-电极探测器。此探测器利用非对称电极和沟道形和圆柱形电极,从而大大地改善了探测器内的电场分布(接近常数的分布)。全耗尽层电压也被大大地减小,与常用二维平面探测器相比,减小可达上百倍!此探测器可用于高抗辐射探测器,可提高接收效率达8-20倍。它更可以用于X射线。只用5-20伏的电压就可以全耗尽1 mm厚的硅探测器(常规的二维探测器需要近800伏!)。因此用电池就可以操作,对于用于随身携带的辐射探测器有重大意义。

 

      (3) 杂质工程对硅探测器的辐射加固。首次提出用杂质工程进行硅探测器加固的措施,并成功地利用氧空位的吸杂效应,大幅度减小漏电流及工作电压;采用低阻材料去补偿中子感生的深受主;低温恢复被大幅度辐照的硅探测器。发明了用高温、长时间氧化工艺来掺杂氧原子。此工艺与传统的氧化硅工艺不相冲突,所以已被广泛使用。

 

      (4) TSC和DLTS测量深能级的统一理论。在发展 TSC/DLTS 技术的同时,建立了TSC和DLTS测量深能级的统一理论。