鲍丽宏

简介


1979年出生于山西省,1999年考入南京大学物理系,2003年获本科学位。同年进入中国科学院物理研究所学习,2008年获得博士学位。博士毕业后先后在美国南卡罗莱纳大学、爱荷华州立大学从事博士后研究。2013年9月加入中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室,现任副研究员,博士生导师。期间曾在美国布朗大学、普渡大学从事访问研究。2015年入选中国科学院青年创新促进会,并于2019年获得优秀会员基金支持。

主要研究方向


 主要从事低维纳米体系的构筑、物性及电子器件研究:

 1. 低维材料的电子输运规律与微观结构的关联;

 2. 低维磁性、超导、拓扑材料的电子输运行为及其调控;

 3. 面向未来信息科技应用的新型开关、存储等电子器件的构筑及其物理。 


过去的主要工作及获得的成果



  1. 针对目前商用非易失浮栅存储器存在的操作速度慢、数据保持时间短、数据维持性差、擦除/写入比低等瓶颈问题,利用二维范德瓦尔斯异质结的原子级锐利界面及增强的界面耦合特性,无需修改商用的器件结构,首次成功构筑了超快、非易失浮栅存储器件,成功实现了极快的纳秒级(~21 纳秒)编程/擦除时间(商用闪存器件为百微秒),极高的擦除/写入比(~1010),极长的存储时间(10年以上)和优异的耐久性(重复擦写次数大于2000次)。该工作对于发展未来高性能非易失存储器具有重要意义,也为进一步开发基于范德瓦尔斯异质结构的高性能电子器件提供了一种创新思路。(Nat. Nanotechnol. 16, 882 (2021))

  2. 针对目前基于二维原子晶体的光电探测器采用传统栅介质时的暗电流大、开关比低、光响应率小等固有瓶颈问题,利用有机透明铁电薄膜作为栅介质,成功构筑了高性能InSe光电探测器,将InSe沟道中的暗电流抑制到低至~10-14 A,从而使得InSe光探测器的光开/关比高达108以上,光响应率高达14250 AW-1,探测率高达1.63×1013 Jones,即使在零栅极电压下也具有600 μs的快速响应时间。(Nano Lett. 20, 6666-6673 (2020))

  3. 针对目前磁性二维原子晶体材料存在的稳定性差、居里温度低等关键科学问题,首次在高质量、层数可控、空气稳定的二维铁磁性1T-CrTe2晶体的低温电子学输运特性中观测到了长程铁磁序导致的反常霍尔效应,从而证实了其铁磁性,发现了其居里温度随厚度减少反常单调递增的特性。对未来二维室温自旋电子器件的构建以及自旋相关的基本物理机理研究具有重要意义。(Nat. Commun. 12, 809 (2021))

  4. 发展了精确表征结构-物性关联关系的方法,利用超高真空四探针扫描隧道显微镜原位无损精准测量了石墨烯晶界/褶皱处本征载流子迁移率及电学输运性质,结果表明石墨烯晶界处迁移率要比本征石墨烯低三到四个数量级,而褶皱处的迁移率约为本征石墨烯的1/6~1/5。(Nano Letters 17, 5291-5296 (2017))

  5. 针对传统半导体工艺(离子注入、代位原子掺杂)对二维原子晶体沟道材料的掺杂不适用甚至带来破坏的关键挑战,发展了一种界面电荷转移的方法实现了黑磷沟道的高效掺杂,在此基础上成功构筑了栅调制二极管、双向整流器、逻辑反相器等一系列平面器件。(Nano Lett. 16, 6870-6878 (2016))


代表性论文及专利


1. L. H. Bao, L. Huang, H. Guo, H. –J. Gao*, “Construction and physical properties of low-dimensional structures for nanoscale electronic devices”, Phys. Chem. Chem. Phys. 24, 9082 (2022) (Invited Review).



2. L. M. Wu#, A. W. Wang#, J. A. Shi#, J. H. Yan#, Z. Zhou, C. Bian, J. J. Ma, R. S. Ma, H. T. Liu, J. C. Chen, Y. Huan, W. Zhou, L. H. Bao*, M. Ouyang, S. J. Pennycook, S. T. Pantelides, H. -J. Gao, "Atomically sharp interface enabled ultrahigh-speed non-volatile memory devices", Nat. Nanotechnol. 16, 882 (2021).



3. L. J. Meng#, Z. Zhou#, M. Q. Xu#, S. Q. Yang#, K. P. Si, L. X. Liu, X. G. Wang, H. N. Jiang, B. X. Li, P. X. Qin, P. Zhang, J. L. Wang, Z. Q. Liu, P. Z. Tang, Y. Ye*, W. Zhou*, L. H. Bao*, H. –J. Gao, Y. J. Gong*, “Anomalous thickness dependence of Cuire temperature in air-stable two-dimensional ferromagnetic 1T-CrTe2 grown by chemical vapor deposition”, Nat. Commun. 12, 809 (2021) .



4. L. Liu, L. M. Wu, A. W. Wang, H. T. Liu, R. S. Ma, K. Wu, J. C. Chen, Z. Zhou, Y. Tian, H. T. Yang, C. M. Shen, L. H. Bao*, Z. H. Qin*, S. T. Pantelides, H. –J. Gao, “Ferroelectric-gated InSe photodetectors with high on/off ratios and photoresponsivity”, Nano Lett. 20, 6666-6673 (2020).



5. H. Guo#, X. Y. Wang#, L. Huang#, X. Jin, Z. Z. Yang, Z. Zhou, H. Hu, Y. –Y. Zhang, H. L. Lu, Q. H. Zhang, C. M. Shen, X. Lin, L. Gu, Q. Dai, L. H. Bao*, S. X. Du*, W. Hofer, S. T. Pantelides, H. –J. Gao*, “Insulating SiO2 under centimeter-scale, single-crystal graphene enables electronic-device fabrication”, Nano Lett. 20,  8584-8591 (2020).



6. L. M. Wu, J. A. Shi, Z. Zhou, J. H. Yan, A. W. Wang, C. Bian, J. J. Ma, R. S. Ma, H. T. Liu, J. C. Chen, Y. Huang, W. Zhou*, L. H. Bao*, M. Ouyang, S. T. Pantelides, H. –J. Gao, “InSe/hBN/graphite heterostructure for high-performance 2D electronics and flexible electronics”, Nano Res. 13, 1127-1132 (2020).



7. Y. Huang#, Y. H. Pan#, R. Yang#, L. H. Bao, L. Meng, H. L. Luo, Y. Q. Cai, G. D. Liu, W. J. Zhao, Z. Zhou, L. M. Wu, Z. L. Zhu, M. Huang, L. W. Liu, L. Liu, P. Cheng, K. H. Wu, S. B. Tian, C. Z. Gu, Y. G. Shi, Y. F. Guo, Z. G. Cheng, J. P. Hu, L. Zhao, G. H. Yang, E. Sutter, P. Sutter*, Y. L. Wang, W. Ji*, X. J. Zhou, H. –J. Gao*, “Universal mechanical exfoliation of large-area 2D crystals”, Nat. Commun. 11 2453 (2020) .



8. H. T. Liu, Y. Z. Xue, J. A. Shi, Roger A. Guzman, P. P. Zhang, Z. Zhou, Y. G. He, C. Bian, L. M. Wu, R. S. Ma, J. C. Chen, J. H. Yan, H. T. Yang, C. M. Shen, W. Zhou, L. H. Bao*, and H.-J. Gao, “Observation of the Kondo Effect in Multilayer Sing-Crystalline VTe2 Nanoplates”, Nano Lett. 19, 8572-8590 (2019).



9. H. T. Liu,# L. H. Bao,#, * Z. Zhou, B. Y. Che, R. Z. Zhang, C. Bian, R. S. Ma, L. M. Wu, H. F. Yang, J. J. Li, C. Z. Gu, C. M. Shen, S. X. Du, and H.-J. Gao, “Quasi-2D Transport and Weak Antilocalization Effect in Few-Layered VSe2”, Nano Lett. 19, 4551-4559 (2019).



10. G. Li, L. Z. Zhang,W. Y. Xu, J. B. Pan, S. R. Song, Y. Zhang, H. T. Zhou, Y. L. Wang, L. H. Bao, Y.-Y.Zhang, S. X. Du, M. Ouyang, S. T. Pantelides, and H.-J. Gao “Stable Silicene in Graphene/Silicene Van der Waals Heterostructures”, Adv. Mater. 30, 1804650 (2018).



11. R. S. Ma, Q. Huan, L. M. Wu, J. H. Yan, W. Guo, Y. -Y. Zhang, S. Wang, L. H. Bao*, Y. Q. Liu, S. X. Du, S. T. Pantelides,  and H. -J. Gao*, “Direct measurement of grain boundary resistivity and mobility in millimeter-sized grapheneNano Lett. 17, 5291-5296 (2017).



12. G. C. Wang#, L. H. Bao#, T. F. Pei, R. S. Ma, Y. -Y. Zhang, L. L. Sun, G. Y. Zhang, H. F. Yang, J. J. Li, C. Z. Gu, S. T. Pantelides*, R. D. Schrimpf, S. X. Du, and H. -J. Gao*, “Introduction of Interfacial Charges to Black Phosphorus for a Family of Planar Devices”, Nano Lett. 16, 6870-6878 (2016).



13. T. F. Pei, L. H. Bao*, R. S. Ma, S. R. Song, B. H. Ge, L. M. Wu, Z. Zhou, G. C. Wang, H. F. Yang, J. J. Li, C. Z. Gu, C. M. Shen, S. X. Du, and H.-J. Gao*, “Epitaxial of Ultrathin SnSe Crystal on Polydimethylsiloxane: In-plan Electrical Anisotropy and Gate-tunable Thermopower”, Adv. Electronic Mater., 1600292 (2016).



14. T. F. Pei, L. H. Bao*, G. C. Wang, R. S. Ma, H. F. Yang, J. J. Li, C. Z. Gu, S. T. Pantelides, S. X. Du, and H.-J. Gao, “Few-layer SnSe2 Transistors with high on/off ratios”, Appl. Phys. Lett. 108, 053506 (2016).



 


目前的研究课题及展望


目前正在进行的研究项目有:国家重点研发计划纳米科技专项和量子调控专项各1项,中国科学院战略性B类先导项目1项,中国科学院青年创新促进会优秀会员基金等。


培养研究生情况


 已协助培养4名博士生,每年拟招收1-2名硕博连读生。


电话:

010-82649082

Email

lhbao@iphy.ac.cn