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吴挺竹:深耕半导体光电芯片,镌刻全彩显示及通信产业化应用
来源:中国激光杂志社网      作者:CMH
副标题
日期:2025-06-24 打印】选择阅读文体: 访问次数:1135

   据中国激光杂志社网,于2025年06月15日报道,吴挺竹,厦门大学教授、博士生导师、电子科学系主任,国家级高层次青年人才,福建省杰出青年科学基金获得者。2023年荣膺厦门大学"我最喜爱的十位老师"称号,并连续入选斯坦福大学"全球前2%顶尖科学家"榜单。现任福建省光电行业协会会长、全国照明电器标准化技术委员会委员等职务。长期致力于半导体光电芯片领域研究,在micro-LED显示技术、健康照明与可见光通信方向取得系列创新成果,于Photonics Research、Advanced Photonics Nexus、Opto-Electronic Advances 等期刊发表论文50余篇,其中2篇入选ESI高被引论文,多项成果被国际行业媒体专题报道。主持国家自然科学基金、福建省杰青等项目,以第一完成人获厦门市科技进步奖2项,推动多项专利技术产业化,为新型显示与通信技术的发展做出了重要贡献。

“探索”微型光电器件世界

在博士后期间,我在厦门大学陈忠教授的指导下,联合台湾阳明交通大学郭浩中教授团队,围绕micro-LED显示与通信技术,开展了一系列具有前瞻性的研究工作。

我们首先构建了基于量子点的纳米环结构全彩micro-LED微显示阵列,阐明了微纳结构光场调控机制,并结合原子层沉积和非辐射共振能量转移策略,实现了器件发光效率与色纯度的显著提升,为单片全彩micro-LED的实现奠定了基础(Photonics Research 7:416, 2019,封面/高被引论文)。随后,我们构建了基于PQDs的固态和混合型WLED,实现了高亮度效率和宽色域的白光发射,展示其在高品质显示中的潜力(Photonics Research 7:579, 2019)。

基于上述研究,我们进一步发展量子点光刻工艺,并结合半极性蓝光micro-LED芯片,制备出色彩稳定性强、色域覆盖广的RGB全彩micro-LED阵列,有效抑制了量子限制斯塔克效应(Photonics Research 8:630, 2020)。在此基础上,我们提出显示与通信一体化的光电器件理念,构建了融合高带宽、颜色稳定性与柔性集成能力的钙钛矿与金属硫族量子点色转换系统,实现了微型光通信与显示功能的协同集成(Photonics Research 9:2132, 2021,封面论文;Photonics Research 9:2341, 2021, Editors' Pick)。为进一步拓展其在可见光通信中的应用,我们优化了半极性micro-LED结构的激子复合特性与带宽响应能力,提升了其在高频调制条件下的性能表现。

近期,我们在micro-LED微型探测器方向也取得了进展,开发出具备良好的选择性响应特性的长波长响应的微型光探测器,可适用于白光通信中低串扰、高灵敏度的信息检测场景(ACS Photonics 11(8):3390, 2024)。未来,我们还将聚焦人工智能在micro-LED外延、工艺和应用方面的优化(Advanced Photonics Nexus 3: 034001,2025),在人工智能的发展浪潮下借助新技术推动新型显示、通信技术的产业化进程。

 

名师指方向,匠心铸成就

我本科毕业于浙江大学电子科学与技术专业,后于厦门大学攻读博士学位期间,在导师陈忠教授的引领下系统开展半导体光电材料与器件研究。陈老师提出的半导体光电材料理论及器件物理模型,为我在micro-LED领域的深入研究奠定了重要基础。

博士毕业后,在博士后研究阶段,我继续得到陈忠教授的全程指导,并赴台湾交通大学与郭浩中教授合作攻关,郭教授在micro-LED器件界面工程领域的系统性指导,使我突破了许多关键技术瓶颈。随后,我加入厦门大学张荣院士领衔的国家级光电创新团队留校研究,依托院士团队的前沿布局,我带领课题组与三安光电、乾照光电、嘉庚实验室展开深度合作,尽力为micro-LED新型显示、通信方面的产业化发展奉献力量,这一过程中我们也在Photonics Research、ACS Photonics、Advanced Photonics Nexus 等期刊上发表了多篇成果;此外,在洪明辉院士全职加盟厦大后,我们研究团队还在其指导下针对超快激光的产业化应用开展了系列研究,并成功将部分技术应用在了多家显示领域龙头企业的生产端。

不仅如此,我在科研之余十分重视与学生的沟通,倾听学生的想法,鼓励学生发言提出疑问或异议;在科研任务上,我也会为学生制定清晰的选题进度安排表,让他们不必因进度紧张而草率应付;在生活中,关注他们的学习和情感需求,尽自己所能给予他们帮助,也会加入“游戏大军”,与他们激烈对战,被同学们称为“吴兄”。由于同学们的支持与肯定,2023年,我荣获了厦门大学“我最喜爱的十位老师”称号。

 

结缘中国激光杂志社,共赴学术星河

中国激光杂志社作为国内光学领域最大的出版机构之一,其构建的产学研融合平台为我们的科研突破提供了关键支撑。从基础研究的突破到学术共同体的构建,中国激光杂志社始终以"聚光成炬"的核心理念照亮科研征程。

基于此,我在攻读博士学位时就开始密切关注中国激光杂志社及其旗下的Chinese Optics Letters、《中国激光》等期刊,在台湾的博士后研究阶段,我也有幸将取得的一些研究突破发表在了中国激光杂志社Photonics Research 期刊,其中,本人在2019年发表的封面研究论文《Full-color monolithic hybrid quantum dot nanoring micro light-emitting diodes with improved efficiency using atomic layer deposition and nonradiative resonant energy transfer 》入选了ESI高被引论文,在2021年的研究成果《Highly stable full-color display device with VLC application potential using semipolar μLEDs and all-inorganic encapsulated perovskite nanocrystal 》再次入选了期刊封面论文。这些研究成果与权威认可也对我入选国家级青年拔尖人才计划有着很大的帮助。

 “缘分”是一个很神奇的东西,在刚入选人才计划时,中国激光杂志社就开展了“Advanced Photonics引领刊群走进厦大”的活动,这是杂志社与高校深度交流的一种有效方式,我还作为厦门大学电子科学与技术学院代表之一参加了本次活动。依托学科优势与产业资源,我们也将在第二十届全国激光技术与光电子学学术会议(LTO2025)高端平台继续展开交流,深化产学研协同创新,我也非常期望能够在这个舞台上能够向更多光学领域的优秀前辈、伙伴交流学习,在未来通过合作创新及头脑风暴为中国光学领域作出贡献。

 

代表性论文:

1.Tingzhu Wu; Yue Lin; Yu-Ming Huang; Meng Liu; Konthoujam James Singh; Wansheng Lin; Tingwei Lu; Xi Zheng; Jianyang Zhou; Hao-Chung Kuo; Zhong Chen, “Highly stable full-color display device with VLC application potential using semipolar μLEDs and all-inorganic encapsulated perovskite nanocrystal”, Photonics Research 9: 2132 (2021).

 

2.Sung-Wen Huang Chen; Yu-Ming Huang; Konthoujam James Singh; Yu-Chien Hsu; Fang-Jyun Liou; Jie Song; Joowon Choi; Po-Tsung Lee; Chien-Chung Lin; Zhong Chen; Jung Han; Tingzhu Wu; Hao-Chung Kuo, “Full-color micro-LED display with high color stability using semipolar (20-21) InGaN LED and quantum-dot photoresist”, Photonics Research 8: 630 (2020).

 

3.Sung-Wen Huang Chen; Chih-Chiang Shen; Tingzhu Wu; Zhen-You Liao; Lee-Feng Chen; Jia-Rou Zhou; Chun-Fu Lee; Chih-Hao Lin; Chien-Chung Lin; Chin-Wei Sher; Po-Tsung Lee; An-Jye Tzou; Zhong Chen; Hao-Chung Kuo,“Full-color monolithic hybrid quantum dot nanoring micro light-emitting diodes with improved efficiency using atomic layer deposition and nonradiative resonant energy transfer”, Photonics Research7:416 (2019).

 

4.Tingwei Lu; Yurong Dai; Tzu-Yi Lee; Xi Zheng; Guolong Chen; Yuhan Su; Zhong Chen; Hao-Chung Kuo; Tingzhu Wu,“Advancing long-wavelength InGaN micro-LEDs as wavelength-selective detectors for white-light communication”, ACS Photonics 11(8): 3390 (2024).

 

5.Yuxuan Liu; ChaoHsu Lai; Huaxin Xiong; Lijie Zheng; Shirui Cai; Zongmin Lin; Shouqiang Lai; Tingzhu Wu; Zhong Chen,“Artificial intelligence aided the fabrication of high-performance full-color displays”,Advanced Photonics Nexus, (3): 034001 (2025).


    
 
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