牛智川 中国科学院半导体研究所研究员

牛智川 男 博导 半导体研究所，牛智川，男，1963年4月生。1996年获得中国科学院半导体研究所理学博士学位。曾留学德国、美国。现任中科院半导体所研究员，博士生导师，半导体超晶格国家重点实验室—新型光电材料分子束外延课题组长。基金委“国家杰出青年科学基金”、人事部“新世纪百千万人才工程国家级人选（首批）”、“国务院政府特殊津贴”获得者。中国真空学会纳米与表面第五届学术委员会委员，中国真空学会第六届理事会理事，中国电子学会半导体与集成技术第七届委员会委员。 

研究领域为半导体低维材料外延生长、受限光电子体系量子效应、高性能光电器件及新型量子器件制备。目前研究方向有：InAs量子点非经典光电效应及单光子量子器件；GaAs基InGaAsNSb材料与光电器件；异变纳米结构半导体多结高效太阳能电池、InAs/GaSb超晶格光电探测器件等。利用高指数面图形衬底各向异性，用原子氢辅助分子束外延生长出AlGaAs/GaAs量子点列阵；发现液滴分子束外延GaAs/AlGaAs非应变和InGaAs/GaAs应变量子环形成现象；提出InAs量子点的亚单原子层循环变温外延技术，大幅度提高均匀性，实现低、高密度量子点可控生长；研制成功1.31微米InAs量子点室温连续激光器，液氮温度电驱动InAs量子点单光子发射器件；研究GaInAs(N,Sb)/GaAs长波长材料，提出电子结构模型阐明含Sb元素稀N材料发光机制，发明真空气源瞬态开关控制技术突破外延生长难题；研制成功1.31微米垂直腔面发射激光器、1.55微米谐振腔增强探测器、国际上首次报道1.59微米室温连续激射激光器；研究了InGaAs/GaAs大In组分异变量子阱材料，提出In组分线性变化生长技术，首次实现低阈值1.33微米异变量子阱激光器，采用Sb诱导生长1.58 微米InGaAs/GaAs量子阱激光器实现室温激射。提出GaAs基AlSb成核和GaSb厚膜两步外延法，生长出了高质量GaSb/GaAs异变材料，国内首次报道2-5微米InAs/GaSb超晶格光导红外探测器。在Nature，Applied Physics Letter, Physics Review B.等发表论文80多篇。研究成果受到英国III-Vs Review，Compound Semiconductor, 美国Technique Insights, Laser Focus World等权威评价。获2006年度北京市科学技术奖基础类二等奖1项（排名第1）。有多名研究生获得中科院优秀奖和冠名奖。与瑞典、英国、俄罗斯等多个著名课题组开展了广泛国际合作，联合培养的博士生曾获得国家优秀留学生奖。 

教育背景

1996-10--1998-10 德国PDI固体电子学研究所 博士后

学位

中国科学院半导体研究所理学博士学位。

出国学习工作

1996-1998：德国，PDI研究所博士后

1998-1999，美国，南加州大学研究助理

清华大学物理学硕士、中科院半导体物理学博士 

学术兼职：

 

招生专业：

1、微电子学与固体电子学

2、半导体材料与器件 

3、物理电子学 

招生方向

新型半导体红外光电材料与器件

半导体纳米材料与光电器件

半导体材料生长与器件制备 

指导学生

已指导学生 

张石勇 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

董庆瑞 博士研究生 070205-凝聚态物理 

黄社松 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

方志丹 博士研究生 070205-凝聚态物理 

佟存柱 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

郝瑞亭 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

赵欢 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

吴东海 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

吴兵朋 硕士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

熊永华 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

周志强 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

王海莉 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

王鹏飞 硕士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

汤宝 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

朱岩 硕士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

贺继方 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

尚向军 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

王国伟 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

李密锋 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

王莉娟 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

邢军亮 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

查国伟 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

郝宏玥 博士研究生 080901-物理电子学 

徐建星 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

廖永平 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

黄书山 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

吕粤希 硕士研究生 085208-电子与通信工程 

韩玺 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

向伟 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

蒋志 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

孙姚耀 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

现指导学生 

郑大农 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

张一 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

孙矩 硕士研究生 085208-电子与通信工程 

袁野 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

杨成奥 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

谢圣文 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

李叔伦 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

陈益航 硕士研究生 085208-电子与通信工程 

贾庆轩 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

王天放 硕士研究生 0805Z2-半导体材料与器件 

周文广 硕士研究生 0805Z2-半导体材料与器件 

刘汗青 博士研究生 0805Z2-半导体材料与器件 

许雪月 硕士研究生 085204-材料工程 

崔素宁 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学 

郝慧明 博士研究生 080903-微电子学与固体电子学

研究方向：

1（光电子方向）：半导体量子结构材料与量子信息器件

2（光电子方向）：半导体低维材料与红外光电器件

3（光电子方向）：半导体外延材料生长技术 

研究领域

砷锑化合物半导体低维（量子阱、量子线。量子点、超晶格等）异质结构外延生长、受限光电子体系量子物理效应、高性能光电器件和量子信息器件制备。 

目前研究方向主要包括：

1.In(Ga)As/GaAs量子结构材料与量子信息器件

2.In(Ga)AlAs(Sb)/GaSb低维材料与红外光电子器件 

 在研/完成项目： 

1、国家自然科学基金重点项目：微腔与单量子点耦合单光子发射与检测 

2、国家重大科学研究计划项目：分立量子点可控高效纳米发光器件 

3、国家重大科学研究计划课题：锑化物纳米结构激光与探测器件 

4、国家重大科学仪器项目课题：基于锑化物纳米结构的太赫兹器件 

5、中科院先导B项目课题：核心量子通信器件 

6、 国家重点研发计划量子调控项目首席：半导体复合量子结构的量子输运机理及量子器件制备 

7、国家自然科学基金委重大项目主持：锑化物低维结构中红外激光器基础理论与关键技术 

8、国家基础加强计划重点项目首席：低噪声超晶格探测器

9、中科院创新部署重点项目主持：锑化物超晶格宽谱探测器 

科研活动：

1、InAs/GaAs自组织量子点长波长激光器：创新发展单原子层循环调制技术生长的1.3微米自组织量子点实现室温连续激射极低阈值激光器。发明液滴法分子束外延技术，实现GaAs/AlGaAs、InGaAs/GaAs量子环生长。 

2、InAs单量子点单光子/纠缠光子源：稀疏密度量子点外延技术，电驱动单量子点单光子发射器件，微腔/纳米线耦合量子点量子光源。

3、GaAs基近红外光电器件：发明N等离子源原位束流控制技术实现GaInAsN量子阱生长，研制1.3-1.5微米GaInAsN/GaAs量子阱激光器。提出In组分线性控制InGaAs/GaAs异变结生长技术，实现低阈值1.33微米InGaAs/GaAs异变量子阱激光器，1.55 微米InGaAsSb/GaAs异变量子阱激光器。

5：GaSb基锑化物窄带隙低维材料与红外光电器件：II类超晶格2-20微米光电探测响应波段覆盖，中长双色焦平面芯片，短波红外大功率和单模锑化物量子阱激光器。

合作情况：

国际：瑞典查尔姆斯理工大学、瑞典皇家理工学院；俄罗斯约飞技物所；

国内：中国科技大学；南京大学；中山大学； 

 认定成果：

1 锑化物量子阱红外激光器 牛智川;张宇;徐应强;杨成奥;倪海桥 中国科学院半导体研究所 2020 

2 新型GaAs基近红外低维结构半导体光电材料与器件 郑厚植;牛智川;韩勤;潘钟;孙宝权 中国科学院半导体研究所 2005

发明公开： 

[1]董巍, 任书超, 刘云, 王凡, 黄社松, 牛智川. 一体式单发型He-3制冷机恒温器及其工作方法[P]. 北京市: CN118258146A, 2024-06-28.

[2]尚向军, 牛智川, 倪海桥, 刘汗青, 李叔伦, 苏向斌, 戴德琰, 马奔, 陈泽升. 基于量子点实现光子对发射及光纤输出的装置及方法[P]. 北京市: CN118244553A, 2024-06-25.

[3]尚向军, 牛智川, 倪海桥, 苏向斌, 刘汗青, 王国伟, 李叔伦, 戴德琰, 张宇. 基于半导体激光器的全息光刻装置及全息光刻方法[P]. 北京市: CN117970753A, 2024-05-03.

[4]单一凡, 牛智川, 吴东海, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 郝宏玥, 周文广, 谢若愚, 常发冉, 李农. 一种红外探测器的制备方法、红外探测器[P]. 北京市: CN117637908A, 2024-03-01.

[5]石建美, 牛智川, 杨成奥, 徐应强, 张宇, 倪海桥, 陈益航, 王天放, 余红光. 具有片上滤波结构的半导体激光器及其制备方法[P]. 北京市: CN117424072A, 2024-01-19.

[6]李晶, 任书超, 董巍, 冯长沙, 王凡, 刘云, 杨威, 黄社松, 牛智川. 一种亚K超低震动超低温系统[P]. 北京市: CN117299242A, 2023-12-29.

[7]李农, 牛智川, 王国伟, 徐应强, 蒋洞微, 吴东海, 郝宏玥, 倪海桥, 苏向斌. 双极势垒短波红外探测器及制备方法[P]. 北京市: CN116936659A, 2023-10-24.

[8]牛智川, 倪海桥, 胡承勇, 黄社松, 张俊, 尚向军, 刘汗青, 李叔伦, 戴德琰, 苏向斌. 光量子受控非门及其实现方法[P]. 北京市: CN116151382A, 2023-05-23.

[9]石建美, 牛智川, 杨成奥, 张宇, 徐应强, 倪海桥, 王天放, 陈益航, 余红光. 半导体激光器[P]. 北京市: CN115832870A, 2023-03-21.

[10]倪海桥, 牛智川, 丁颖. 一种束流机械可控带阀门块分子束外延金属元素源炉[P]. 江苏省: CN115726029A, 2023-03-03.

[11]尚向军, 牛智川, 倪海桥, 苏向斌, 王国伟, 刘汗青, 李叔伦, 戴德琰. 利用半导体激光器实现全息光刻的装置[P]. 北京市: CN115373229A, 2022-11-22.

[12]蒋俊锴, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 常发冉, 李勇, 崔素宁, 陈伟强. 周期渐变超晶格宽光谱红外探测器及其制备方法[P]. 北京市: CN114582996A, 2022-06-03.

[13]崔素宁, 牛智川, 蒋洞微, 王国伟, 徐应强, 吴东海, 郝宏玥, 陈伟强, 蒋俊锴. 近-远红外宽光谱超晶格探测器[P]. 北京市: CN114464632A, 2022-05-10.

[14]林芳祁, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 李农, 周文广, 蒋洞微, 蒋俊锴, 常发冉, 陈伟强, 李勇. 双色异质结光电晶体管及其制备方法[P]. 北京市: CN114335232A, 2022-04-12.

[15]周文广, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 吴东海, 蒋俊锴, 常发冉, 李农, 林芳祁, 崔素宁, 陈伟强. 一种短波双色红外探测器及其制备方法[P]. 北京市: CN114122185A, 2022-03-01.

[16]周文广, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 蒋俊锴, 常发冉, 李农, 林芳祁, 崔素宁, 陈伟强. 红外探测器及其制备方法[P]. 北京市: CN113972296A, 2022-01-25.

[17]王天放, 牛智川, 杨成奥, 张宇, 徐应强, 陈益航, 张一, 尚金铭, 刘冰. 多波长集成单模激光种子源[P]. 北京市: CN113540973A, 2021-10-22.

[18]李叔伦, 牛智川, 倪海桥, 尚向军, 刘冰, 朱小贵, 何胜. 微透镜阵列耦合反射层结构制备方法[P]. 北京市: CN113484941A, 2021-10-08.

[19]郝宏玥, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 吴东海. 一种红外探测器及其制备方法[P]. 北京市: CN113488558A, 2021-10-08.

[20]牛智川, 李农, 刘冰, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 吴东海, 郝宏玥, 赵有文, 朱小贵, 何胜. 在GaSb衬底上生长InAs层的生长速度测定方法[P]. 江苏省: CN113358677A, 2021-09-07.

[21]王国伟, 李农, 刘冰, 朱小贵, 李宁, 牛智川. 双色探测器及其制备方法[P]. 江苏省: CN113327991A, 2021-08-31.

[22]王国伟, 李农, 刘冰, 朱小贵, 李宁, 牛智川. 中波超晶格红外探测器[P]. 江苏省: CN113327992A, 2021-08-31.

[23]郝宏玥, 徐应强, 牛智川, 王国伟, 蒋洞微. 焦平面红外探测器芯片、探测器和制备方法[P]. 北京市: CN113130676A, 2021-07-16.

[24]陈伟强, 牛智川, 蒋洞微, 崔素宁, 李勇, 蒋俊锴, 王国伟, 徐应强. 利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法[P]. 北京市: CN113113511A, 2021-07-13.

[25]崔素宁, 蒋洞微, 李勇, 陈伟强, 蒋俊锴, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 互补势垒超晶格长波红外探测器[P]. 北京市: CN113035992A, 2021-06-25.

[26]郝宏玥, 徐应强, 牛智川, 王国伟, 蒋洞微. GaSb焦平面红外探测器的制备方法及GaSb焦平面红外探测器[P]. 北京市: CN113013289A, 2021-06-22.

[27]张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 单片集成级联量子阱宽调谐中红外激光器及制备方法[P]. 北京市: CN112366514A, 2021-02-12.

[28]马晓乐, 郭杰, 郝瑞亭, 艾尔肯•阿不都瓦衣提, 魏国帅, 孙帅辉, 方水柳, 李晓明, 王云鹏, 刘慧敏, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器及其制备方法[P]. 云南省: CN112164731A, 2021-01-01.

[29]施毅, 岳壮豪, 牛智川, 王国伟, 徐应强, 蒋洞微, 常发冉, 李勇, 王军转, 郑有炓. 一种锑化物超晶格甚长波红外探测器中抑制扩散暗电流的结构[P]. 江苏省: CN111710732A, 2020-09-25.

[30]施毅, 岳壮豪, 牛智川, 王国伟, 徐应强, 蒋洞微, 常发冉, 李勇, 王军转, 郑有炓. 一种超晶格甚长波红外探测器结构[P]. 江苏省: CN111710733A, 2020-09-25.

[31]何小武, 牛智川, 张宇, 徐应强, 陈昊, 孙宝权, 窦秀明, 尚向军, 倪海桥, 任正伟, 刘汗青. 量子点单光子源、制备方法及其器件的制备方法[P]. 北京市: CN111525005A, 2020-08-11.

[32]张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 一种中红外锑化物量子级联激光器及其制备方法[P]. 北京市: CN111431033A, 2020-07-17.

[33]李叔伦, 牛智川, 倪海桥, 尚向军, 陈瑶. 量子点单光子源及其微透镜阵列的湿法腐蚀制备方法[P]. 北京市: CN111403567A, 2020-07-10.

[34]杨成奥, 牛智川, 张宇, 徐应强, 谢圣文, 张一, 尚金铭, 黄书山, 袁野, 苏向斌, 邵福会. 单片集成双波长半导体激光器及其制备方法[P]. 北京市: CN111276867A, 2020-06-12.

[35]尚金铭, 牛智川, 张宇, 杨成奥, 张一, 谢圣文. 中红外GaSb基半导体碟片激光器[P]. 北京市: CN111262134A, 2020-06-09.

[36]尚金铭, 牛智川, 张宇, 杨成奥, 张一, 谢圣文. 中红外单模激光器[P]. 北京市: CN111244734A, 2020-06-05.

[37]张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 一种中红外波长全覆盖可调谐光模块[P]. 北京市: CN111244757A, 2020-06-05.

[38]尚向军, 牛智川, 马奔, 倪海桥, 李书伦, 陈瑶, 何小武. 光纤耦合单光子源的滤光和二阶关联度测试装置[P]. 北京市: CN111089648A, 2020-05-01.

[39]岳壮豪, 施毅, 牛智川, 王国伟, 徐应强, 蒋洞微, 常发冉, 李勇. 一种具有暗电流抑制结构的锑化物超晶格甚长波红外探测器[P]. 江苏省: CN110797424A, 2020-02-14.

[40]袁野, 牛智川, 苏向斌, 杨成奥, 张宇. InAs/InSb复合型量子点及其生长方法[P]. 北京市: CN110797751A, 2020-02-14.

[41]刘汗青, 牛智川, 倪海桥, 何小武, 尚向军. 基于双腔结构的纠缠光源[P]. 北京市: CN110098563A, 2019-08-06.

[42]郭春妍, 魏思航, 蒋洞微, 王国伟, 徐应强, 汪韬, 牛智川. 红外探测器光陷阱结构的制备方法[P]. 北京市: CN109802004A, 2019-05-24.

[43]杨成奥, 牛智川, 张宇, 徐应强, 谢圣文, 张一, 尚金铭. 片上集成半导体激光器结构及其制备方法[P]. 北京市: CN109586159A, 2019-04-05.

[44]郭春妍, 孙姚耀, 蒋志, 郝宏玥, 吕粤希, 王国伟, 徐应强, 汪韬, 牛智川. 可见光拓展的中波红外探测器单元器件及其制备方法[P]. 北京市: CN109524499A, 2019-03-26.

[45]谢圣文, 牛智川, 张宇, 徐应强, 邵福会, 杨成奥, 张一, 尚金铭, 黄书山, 袁野, 苏向斌. 基于数字合金势垒的量子阱结构、外延结构及其制备方法[P]. 北京市: CN109217109A, 2019-01-15.

[46]张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 渐变掺杂宽波导带间级联激光器及其制备方法[P]. 北京市: CN109149368A, 2019-01-04.

[47]张一, 牛智川, 张宇, 徐应强, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭. 中红外超晶格带间跃迁激光器及其制备方法[P]. 北京市: CN108988125A, 2018-12-11.

[48]蒋志, 牛智川, 徐应强, 王国伟, 蒋洞微, 孙姚耀, 郭春妍, 贾庆轩, 常发冉. 基于锑化物的可见光-中红外探测器及其制备方法[P]. 北京市: CN108899379A, 2018-11-27.

[49]蒋志, 牛智川, 王国伟, 徐应强, 孙姚耀, 韩玺, 蒋洞微. 一种分子束外延生长长波红外超晶格界面的优化方法[P]. 北京: CN108648987A, 2018-10-12.

[50]谢圣文, 杨成奥, 张宇, 牛智川. 提高激光器寿命和发光效率的方法[P]. 北京: CN108039645A, 2018-05-15.

[51]郭春妍, 徐建星, 彭红玲, 倪海桥, 汪韬, 牛智川. 太赫兹天线片上集成器件的转移键合结构及其制备方法[P]. 北京: CN107359135A, 2017-11-17.

[52]马奔, 倪海桥, 尚向军, 陈泽升, 牛智川. 电致单光子源器件及其制备方法[P]. 北京: CN107275452A, 2017-10-20.

[53]谢圣文, 张宇, 廖永平, 牛智川. 光学介质薄膜、Al₂O₃、含硅薄膜、激光器腔面膜的制备方法[P]. 北京: CN107254667A, 2017-10-17.

[54]李金伦, 崔少辉, 倪海桥, 牛智川. 一种太赫兹波探测器及其制备方法[P]. 北京: CN107192450A, 2017-09-22.

[55]吕粤希, 孙姚耀, 郭春妍, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 基于AlInAsSb体材料作倍增区的雪崩光电二极管及其制备方法[P]. 北京: CN107170847A, 2017-09-15.

[56]杨成奥, 张宇, 廖永平, 徐应强, 牛智川. 单模GaSb基半导体激光器及其制备方法[P]. 北京: CN106953235A, 2017-07-14.

[57]魏思航, 张宇, 廖永平, 倪海桥, 牛智川. 四波长输出半导体激光器及其制备方法[P]. 北京: CN106451076A, 2017-02-22.

[58]廖永平, 张宇, 魏思航, 郝宏玥, 徐应强, 牛智川. 一种大功率1.8#4μm半导体激光器及其制备方法[P]. 北京: CN106300015A, 2017-01-04.

[59]张克露, 张宇, 牛智川. GaSb基单管双区结构短脉冲激光器及其制备方法[P]. 北京: CN106300016A, 2017-01-04.

[60]孙姚耀, 韩玺, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 铟砷锑和铟镓砷锑双波段红外探测器及制备方法[P]. 北京: CN106298993A, 2017-01-04.

[61]马奔, 陈泽升, 尚向军, 倪海桥, 牛智川. 单光子源器件光纤阵列耦合输出装置、耦合系统及方法[P]. 北京: CN106199856A, 2016-12-07.

[62]马奔, 陈泽升, 尚向军, 倪海桥, 牛智川. 一种电致单光子源器件及其制备方法[P]. 北京: CN106099642A, 2016-11-09.

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[65]刘金龙, 李树深, 牛智川. 自组织砷化铟/砷化镓盘状量子点材料的制作方法[P]. 北京市: CN1312813C, 2007-04-25.

[66]牛智川, 倪海桥, 徐晓华, 徐应强, 张纬, 韩勤, 吴荣汉. 气态束源炉瞬态开关控制真空装置[P]. 北京市: CN1255572C, 2006-05-10.

[67]牛智川, 封松林, 杨富华, 王晓东, 汪辉, 李树英, 苗振华, 李树深. 1.3微米InGaAs/GaAs自组织量子点激光器材料及生长该材料的方法[P]. 北京市: CN1145247C, 2004-04-07. 

实用新型：

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[2]马晓乐, 郭杰, 郝瑞亭, 艾尔肯•阿不都瓦衣提, 魏国帅, 孙帅辉, 方水柳, 李晓明, 王云鹏, 刘慧敏, 王国伟, 徐应强, 牛智川. 一种基于Sb化物的中短波双色红外探测器[P]. 云南省: CN213242573U, 2021-05-18.

[3]佟存柱, 牛智川, 韩勤, 杜云, 吴荣汉. 可提高砷化铝氧化均匀性的外延片承载装置[P]. 北京: CN2777751, 2006-05-03.

出版专著：

[1]晶格工程，Lattice Engneering，Pan Stanford Publishing，2012-05，第5作者

代表性论文： 

1. Ying Yu, Xiu-Ming Dou,Bin Wei,Guo-Wei Zha,Li Wang,Xiang-Jun Shang, Dan Su, Jian-Xing Xu, Hai-Yan Wang, Hai-Qiao Ni, Bao-Quan Sun, Yuan Ji, Xiao-Dong Han, Zhi-Chuan Niu*, “Self-assembled quantum dot structures in a hexagonal nanowire for quantum Photonics”, Advanced Materials, 26(17), 2710(2014) 

2. Guowei Zha, Xiangjun Shang, Dan Su, Ying Yu, Bin Wei, Li Wang, Mifeng Li, Lijuan Wang, Jianxing Xu, Haiqiao Ni, Yuan Ji, Baoquan Sun and Zhichuan Niu*, “Self-assembly of single square quantum ring in gold-free GaAs nanowires”, Nanoscale, 6, 3190(2014) 

3. Geng Chen, Yang Zou, Xiao-Ye Xu, Jian-Shun Tang, Yu-Long Li, Jin-Shi Xu, Yong-Jian Han, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Hai-Qiao Ni, Ying Yu, Mi-Feng Li, Guo-Wei Zha, Zhi-Chuan Niu, Yaron Kedem, “Experimental Test of the State Estimation-Reversal Tradeoff Relation in General Quantum Measurements”, Physical Review X 4, 021043(2014) 

4. Juan Wang, Jun-Liang Xing, Wei Xiang, Guo-Wei Wang, Ying-Qiang Xu, Zheng-Wei Ren, and Zhi-Chuan Niu, Investigation of high hole mobility In0.41Ga0.59Sb/Al0.91Ga0.09Sb quantum well,structures grown by molecular beam epitaxy, Applied Physics Letters 104, 052111 (2014) 

5. Ying Yu, Mi-Feng Li, Ji-Fang He,Yu-Ming He, Yu-Jia Wei, and Yu He, Guo-Wei Zha, Xiang-Jun Shang, Juan Wang, Li-Juan Wang, Guo-Wei Wang, Hai-Qiao Ni, Chao-Yang Lu, and Zhi-Chuan Niu*, “Single InAs quantum dot grown at the junction of branched gold-free GaAs nanowire”, Nano Letters, 13,1399(2013). 

6. Guowei Zha, Mifeng Li, Ying Yu, Lijuan Wang, Jianxing Xu, Xiangjun Shang, Haiqiao Ni, and Zhichuan Niu*, “Strain-driven synthesis of self-catalyzed branched GaAs nanowires”, Appl. Phys. Lett. 102, 163115(2013) 

7. Ying Yu, Xiang-Jun Shang, Mi-Feng Li, Guo-Wei Zha, Jian-Xing Xu, Li-Juan Wang, Guo-Wei Wang, Hai-Qiao Ni, and Zhi-Chuan Niu*，Single InAs quantum dot coupled to different “environments” in one wafer，Appl. Phys. Lett. 102, 201103(2013). 

8. Juan Wang, Guowei Wang, Yingqiang Xu, Junliang Xing, Wei Xiang, Bao Tang, Yan Zhu, Zhengwei Ren, Zhenhong He, ZhiChuan Niu*, Molecular Beam Epitaxy Growth of High Electron Mobility InAs/AlSb Deep Quantum Well Structure，J. Appl. Phys. 114, 013704 (2013). 

9. K. Konthasinghe, M. Peiris, Y. Yu, M. F. Li, J. F. He, L. J. Wang, H. Q. Ni, Z. C. Niu, C. K. Shih,3 and A. Muller1, "Field-Field and Photon-Photon Correlations of Light Scattered by Two Remote Two-Level InAs Quantum Dots on the Same Substrate"，Physical Review Letters, 109, 267402 (2012). 

10. Wang, GW; Xu, YQ; Wang, L J, Ren, ZW; He, ZH; Xing, JL; Niu, ZC, “Complete fabrication study of InAs/GaSb superlattices for long-wavelength infrared detection”, J. Phys. D-Applied Phys, 45(26), 265103(2012) 

 发表中文期刊论文： 

[1]曹钧天, 杨成奥, 陈益航, 余红光, 石建美, 王天放, 闻皓冉, 王致远, 耿峥琦, 张宇, 赵有文, 吴东海, 徐应强, 倪海桥, 牛智川. 高性能锑化物中红外半导体激光器研究进展[J]. 激光技术, 1-16.

[2]万浩然, 杨禹霖, 乔忠良, 李翔, JiaXu Brian Sia, 余文军, 翁登群, 李再金, 李林, 陈浩, 赵志斌, 薄报学, 高欣, 曲轶, 刘重阳, 汪宏, 张宇, 牛智川. 1967～2033 nm波段硅基可调谐外腔半导体激光器设计与仿真[J]. 中国激光, 2024, 51 (06): 82-91.

[3]陈益航, 杨延召, 张桂铭, 徐建星, 苏向斌, 王天放, 余红光, 石建美, 吴斌, 杨成奥, 张宇, 徐应强, 倪海桥, 牛智川. InGaAs/InAlAs光电导太赫兹发射天线的制备与表征[J]. 太赫兹科学与电子信息学报, 2023, 21 (12): 1403-1409+1416.

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[5]苏向斌, 邵福会, 郝慧明, 刘汗青, 李叔伦, 戴德炎, 尚向军, 王天放, 张宇, 杨成奥, 徐应强, 倪海桥, 丁颖, 牛智川. High-temperature continuous-wave operation of 1310 nm InAs/GaAs quantum dot lasers[J]. Chinese Physics B, 2023, 32 (09): 591-594.

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[43]谢圣文, 张宇, 杨成奥, 黄书山, 袁野, 张一, 尚金铭, 邵福会, 徐应强, 倪海桥, 牛智川. High performance GaSb based digital-grown InGaSb/AlGaAsSb mid-infrared lasers and bars[J]. Chinese Physics B, 2019, 28 (01): 411-414.

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[46]邵福会, 张一, 苏向斌, 谢圣文, 尚金铭, 赵云昊, 蔡晨元, 车仁超, 徐应强, 倪海桥, 牛智川. 1.3-μm InAs/GaAs quantum dots grown on Si substrates[J]. Chinese Physics B, 2018, 27 (12): 530-535.

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[50]张一, 张宇, 杨成奥, 谢圣文, 邵福会, 尚金铭, 黄书山, 袁野, 徐应强, 倪海桥, 牛智川. 3～4μm锑化物带间级联激光器研究进展(特邀)[J]. 红外与激光工程, 2018, 47 (10): 26-32.

[51]尚金铭, 张宇, 杨成奥, 谢圣文, 黄书山, 袁野, 张一, 邵福会, 徐应强, 牛智川. GaSb基光泵浦半导体碟片激光器的研究进展(特邀)[J]. 红外与激光工程, 2018, 47 (10): 33-41.

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[147]佟存柱,牛智川,韩勤,吴荣汉. 1.3μm GaAs基量子点垂直腔面发射激光器结构设计与分析[J]. 物理学报, 2005, (08): 3651-3656.

[148]彭红玲,章昊,韩勤,杨晓红,杜云,倪海桥,佟存柱,牛智川,郑厚植,吴荣汉. 1064nm RCE探测器光电响应特性分析[J]. 半导体学报, 2005, (08): 1605-1609.

[149]佟存柱,韩勤,彭红玲,牛智川,吴荣汉. 氧化限制型垂直腔面发射激光器串联电阻分析[J]. 半导体学报, 2005, (07): 1459-1463.

[150]马宝珊,王晓东,骆军委,苏付海,方再利,丁琨,牛智川,李国华. 大尺寸InAs/GaAs量子点的静压光谱[J]. 红外与毫米波学报, 2005, (03): 207-212.

[151]徐晓华,牛智川,倪海桥,徐应强,张纬,贺正宏,韩勤,吴荣汉,江德生. 分子束外延生长的(GaAs_(1-x)Sb_x In_yGa_(1-y)As)GaAs量子阱光致发光谱研究[J]. 物理学报, 2005, (06): 2950-2954.

[152]孙彦,方志丹,龚政,苗振华,牛智川. 分子束外延生长的InAs/GaAs自组织量子点发光特性[J]. 人工晶体学报, 2005, (02): 384-386.

[153]董庆瑞,牛智川. 垂直耦合自组织InAs双量子点中激子能的计算[J]. 物理学报, 2005, (04): 1794-1798.

[154]杨晓红,梁琨,韩勤,牛智川,杜云,吴荣汉. 超薄有源层谐振腔增强型调制器[J]. 光子学报, 2004, (10): 1196-1199.

[155]苗振华,龚政,方志丹,倪海侨,牛智川. GaAs(331)A衬底上分子束外延生长自组织InAs纳米结构形貌演化机制[J]. 红外, 2004, (09): 1-5.

[156]倪海桥,徐晓华,张纬,徐应强,牛智川,吴荣汉. N,Sb和单分子层数对GaAs/GaInNAsSb超晶格性能的影响[J]. 物理学报, 2004, (05): 1474-1482.

[157]魏全香,牛智川. 原子氢辅助MBE生长的不同晶面GaAs表面形貌[J]. 半导体光电, 2004, (02): 162-164.

[158]蔡加法,孔令民,吴正云,陈主荣,牛智川. 自组织生长InAs量子点的发光性质研究[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2003, (06): 732-735.

[159]孔令民,蔡加法,陈主荣,吴正云,牛智川. 自组织生长单层InAs量子点结构中浸润层与量子点发光的时间分辨谱研究[J]. 量子电子学报, 2003, (02): 208-212.

[160]张瑞康,杨晓红,周震,徐应强,张玮,杜云,黄永清,任晓敏,牛智川,吴荣汉. 微机械可调谐滤波器的研制(英文)[J]. 半导体学报, 2003, (04): 347-350.

[161]周大勇,澜清,孔云川,苗振华,封松林,牛智川. 原子氢辅助分子束外延生长台阶状表面形貌的研究[J]. 半导体学报, 2003, (02): 148-152.

[162]李永平,澜清,吴正龙,周大勇,孔云川,牛智川,田强,杨锡震,王亚非. GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAs生长温度的影响[J]. 半导体学报, 2003, (02): 168-172.

[163]孔云川,周大勇,澜清,刘金龙,苗振华,封松林,牛智川. 1.3微米发光自组织InAs/GaAs量子点的电致发光研究[J]. 人工晶体学报, 2002, (06): 551-554.

[164]金光生,艾合买提•阿不力孜,李树深,牛智川,杨富华,封松林. 固态量子计算[J]. 物理, 2002, (12): 773-778.

[165]澜清,周大勇,孔云川,边历峰,苗振华,江德生,牛智川,封松林. 1.55μm波长发光的自组织InAs量子点生长[J]. 人工晶体学报, 2002, (05): 464-467.

[166]李永平,田强,牛智川,杨锡震,吴正龙,王亚非. GaAs/Si/AlAs异质结不同生长温度Si夹层分布的CV实验研究[J]. 北京师范大学学报(自然科学版), 2002, (04): 474-477.

[167]潘留仙,刘金龙,李树深,牛智川,封松林,郑厚植. InAs/GaAs单电子量子点量子比特的失相率[J]. 中国科学(A辑), 2002, (06): 556-559.

[168]潘留仙 ,牛智川 ,郑厚植 ,李树深 ,封松林 ,刘金龙. Dephasing rate in an InAs/GaAs single-electron quantum dot qubit[J]. Science in China,Ser.A, 2002, (05): 666-670.

[169]钟源,黄永清,任晓敏,牛智川,吴荣汉. 平顶陡边响应的谐振腔增强型(RCE)光电探测器的分析[J]. 半导体光电, 2002, (01): 8-11.

[170]汪辉,牛智川,王海龙,王晓东,封松林. InAs/GaAs自组织量子点激发态的激射[J]. 半导体学报, 2001, (03): 295-298.

[171]牛智川,王晓东,苗振华,封松林. InGaAs/GaAs自组织量子点光致发光特性研究[J]. 红外与毫米波学报, 2001, (01): 20-24.

[172]王晓东,刘会赟,牛智川,封松林. 不同组分In_xGa_(1-x)As(0≤x≤0.3)覆盖层对自组织InAs量子点的影响[J]. 物理学报, 2000, (11): 2230-2234.

[173]汪辉,王海龙,王晓东,牛智川,封松林. 生长停顿对量子点激光器的影响[J]. 红外与毫米波学报, 2000, (05): 347-350.

[174]王晓东,汪辉,王海龙,牛智川,封松林. 低温GaAs外延层上生长InAs量子点的研究[J]. 红外与毫米波学报, 2000, (03): 177-180.

[175]牛智川,周增圻,潘钟,吴荣汉. 可用于器件的侧墙GaAs量子线列阵结构[J]. 半导体学报, 1999, (04): 46-50+90.

[176]牛智川,袁之良,周增圻,徐仲英,王守武. GaAs脊形量子线发光性质的光致发光谱研究[J]. 半导体学报, 1998, (11): 72-77.

[177]程文超,张子平,李国华,牛智川,徐仲英. GaAs/AlAs脊形量子线的光学研究[J]. 半导体学报, 1998, (08): 72-75.

[178]牛智川,周增圻,吴荣汉,封松林,Ｒ．ＮＯＥＴＺＥＬ,Ｕ．ＪＡＨＮ,Ｋ．Ｈ．ＰＬＯＯＧ. GaAs均匀点状结构的分子束外延图形生长[J]. 物理学报, 1998, (08): 117-124.

[179]牛智川,周增圻,吴荣汉. 氢原子辅助MBE生长对GaAs外延面形貌的影响[J]. 半导体学报, 1998, (05): 8-12.

[180]牛智川,周增圻,韩勤,吴荣汉. 三角形点结构的MBE生长及其量子阱限制能量的横向变化[J]. 半导体学报, 1998, (04): 72-76+85.

[181]牛智川,周增圻,林耀望,李新峰,张益,胡雄伟,吕振东,袁之良,徐仲英. InGaAs/GaAs应变脊形量子线分子束外延非平面生长研究[J]. 物理学报, 1997, (05): 138-143.

[182]牛智川，黎健. MBE生长轻掺硅GaAs材料光荧光谱杂质特性研究[J]. 固体电子学研究与进展, 1996, (02): 133-136.

[183]牛智川，周增圻，林耀望，周帆，潘昆，张子莹，祝亚芹，王守武. GaAs脊形量子线结构的MBE生长机理研究[J]. 半导体学报, 1996, (03): 227-230+242.

[184]牛智川，周增圻，林耀望，李朝勇. MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究[J]. 半导体学报, 1995, (12): 897-900.

[185]吴荣汉，周增圻，林耀望，潘钟，黄永箴，李朝勇，牛智川，王圩. 亚毫安室温连续工作InGaAs垂直腔面发射激光器[J]. 高技术通讯, 1995, (09): 24-26.

发表会议论文 

[1]戴德琰,陈益航,刘汗青,苏向斌,尚向军,徐建星... & 牛智川. (2024). 具有高动态范围的InP基太赫兹光电导天线. (eds.) 2024年全国微波毫米波会议论文汇编（下册） (pp.759-761). 中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室;中国科学院大学材料与光电研究中心;中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心;中国工程物理研究院电子工程研究所;

[2]杨成奥,谢圣文,张一,尚金铭,袁野,张宇... & 牛智川. (2019). 2～4μm锑化物中红外半导体激光器研究. (eds.) 全国第十七届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集 (pp.285). 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室;

[3]李欢, 谢圣文, 张宇, 柴小力, 黄书山, 王金良 & 牛智川. (2017). 1880nm侧向耦合分布反馈激光器的研究. (eds.) 第五届激光先进制造技术应用研讨会会议手册 (pp.59-66). 北京航空航天大学物理与核能工程学院;中科院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室;中国科学院大学材料科学与光电技术学院;

[4]牛智川,李密锋,喻颖,査国伟,王莉娟,王国伟... & 倪海桥. (2012). 半导体自组织纳米结构的分子束外延生长与量子器件制备. (eds.) 中国真空学会2012学术年会论文摘要集 (pp.60). 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室;

[5]邢军亮,张宇,王国伟,王娟,任正伟,徐应强... & 牛智川. (2012). 高温(80℃)连续激射2μm波段锑化物量子阱激光器. (eds.) 第十届全国光电技术学术交流会论文集 (pp.209-210). 超晶格国家重点实验室,中国科学院半导体研究所;纳米光电子实验室,中国科学院半导体研究所;

[6]王国伟, 王娟, 邢军亮, 徐应强, 任正伟, 贺振宏 & 牛智川. (2012). 中长波InAs/GaSb超晶格材料及探测器研究. (eds.) 第十届全国光电技术学术交流会论文集 (pp.96-97). 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室;

[7]史衍丽, 何雯瑾, 张卫锋, 胡锐, 邓功荣, 徐应强 & 牛智川. (2012). 新型Sb基二类超晶格红外探测器. (eds.) 第十届全国光电技术学术交流会论文集 (pp.112-115). 昆明物理研究所;中科院半导体研究所;

[8]朱岩, 倪海桥, 王海莉, 贺继方, 李密峰, 尚向军 & 牛智川. (2010). GaAs基异变量子阱. (eds.) 中国光学学会2010年光学大会论文集 (pp.2976-2984). 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室;

[9]王鹏飞, 熊永华, 吴兵朋, 倪海桥, 黄社松 & 牛智川. (2008). 异变生长GaAs基长波长InAs垂直耦合量子点. (eds.) 第十五届全国化合物半导体材料，微波器件和光电器件学术会议论文集 (pp.59-62). 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室;

[10]牛智川, 窦秀明, 熊永华, 王海莉, 黄社松, 倪海桥 & 孙宝权. (2008). 半导体量子点单光子发射器件. (eds.) 中国真空学会2008年学术年会论文摘要集 (pp.49). 中国科学院半导体研究所;

[11]朱汇,郑厚植,李桂荣,牛智川,曾一平,张飞... & 谈笑天. (2007). 三势垒双阱隧穿结构中调控发射阱中的电子积累对电子共振隧穿特性的影响. (eds.) 第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集 (pp.111). 中国科学院半导体研究所;

[12]朱汇,郑厚植,李桂荣,牛智川,曾一平,张飞... & 谈笑天. (2007). 三势垒隧穿结构中的高峰谷比光生空穴共振隧穿. (eds.) 第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集 (pp.111-112). 

[13]郝瑞亭, 徐应强, 周志强, 任正伟 & 牛智川. (2007). 2～3μm GaAs基InAs/GaSb超晶格材料. (eds.) 2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集 (pp.41-43). 

[14]赵欢,彭红玲,佟存柱,倪海桥,张石勇,吴东海... & 吴荣汉. (2005). 室温连续激射1.3μm InAs/GaAs量子点激光器. (eds.) 光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集 (pp.178-182).  

[15]徐应强, 彭红玲, 杨晓红, 倪海桥, 韩勤, 牛智川 & 吴荣汉. (2005). 1.5μm GaInNAs/GaAs多量子阱共振腔增强探测器. (eds.) 光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集 (pp.724-728). 

[16]牛智川,王晓东,汪辉,孔云川,澜清,周大勇... & 封松林. (2001). In_xGa_(1-x)As/GaAs自组织量子点材料、物理与器件. (eds.) 2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集 (pp.12-13). 

专利与奖励

1、2006年度北京市科技二等奖。 

2、2014中国电子学会自然科学一等奖。

3、中科院“百人计划”入选者

4、“国家杰出青年科学基金”获得者

5、“新世纪百千万人才工程国家级人选（首批）”

6、“国务院政府特殊津贴”获得者，

7、国家重大科学研究计划首席科学家。

8、曾获国家自然科学二等奖

9、多名研究生获得中科院优秀奖和冠名奖，国家优秀留学生奖等。 

      媒体报道：

1 锑化物半导体开拓先锋——记中国科学院半导体研究所研究员牛智川 李莉;王辉 科学中国人 2023-09-25 特色期刊  

2 中国科学院半导体研究所研究员牛智川:量子卫星厚积薄发 任重道远 倪伟波 科学新闻2016-05-25 期刊  

3 牛智川：让梦想照进现实 张强 科技日报2007-01-23 报纸  

4 自主创新,推动前沿学科发展——记中科院半导体研究所研究员牛智川 白杨 科学中国人 2006-01-30 特色期刊

 

 

奔走在半导体领域的开拓者 ——中国科学院大学牛智川教授

2024-07-08 13:46:11 | 来源：中国网 

在科研的路途中，固然山高水深，寒暑风雨，但只要初心如磐，奋楫笃行，终能让梦想照进现实。中国科学院半导体所研究员，博士生导师，中国科学院大学材料科学与光电技术学院量子光电子学首席教授牛智川，就是在这样的风雨兼程中，实现了半导体材料的突破。 

 

锑化物材料的突破 

半导体是一种材料，是现代科技不可或缺的技术。半导体技术发展一代材料体系、形成一代器件技术。本世纪初，锑化物半导体材料，即GaSb基晶格匹配异质结、量子阱、超晶格体系获得业界高度重视，其破隙型窄带隙能带构型和材料组分适于能带工程设计调控和先进的III－V族半导体工艺，为突破传统红外半导体长期瓶颈提供全新路径。 

近年来GaSb单晶、衬底与外延材料技术的突破，极大地促进了中波红外激光器、中长波红外探测器的技术跨越，其应用价值得到确认，2009年起西方实施锑化物半导体出口管控。 

“只有将科技掌握在自己的手中，才能真正的安心，放心。”近些年来，中国的科研工作者经历了太多这样的波折，所以，面对封锁，牛智川教授没有抱怨，更没有放弃，他知道，这是中国制造必然要走的一步。 

锑化物材料属于多元素化合物体系，相比于其他材料，锑化物量子阱超晶格等低维材料的能带结构最为复杂，器件台面、腔面表面氧化性质悬殊，实现高光电效率激光发光和探测器的能带设计优化、外延材料质量调控、器件高稳定性的工艺结构优化方法、高可靠性大功率输出热场等综合表征与优化等，都是该器件技术的核心科学难题。 

作为长期从事半导体低维材料物理与量子光电子器件技术研究的探索者，牛智川教授率先在我国开拓锑化物半导体外延材料与红外光电器件技术方向。他带领团队针对锑化物多元复杂材料能带设计及外延生长技术的挑战难题，聚焦中波红外量子阱激光器波长拓展效率提升、长波红外超晶格探测器暗电流抑制效率优化等关键科学问题和应用发展需求，历经20年攻关，成绩斐然。 

他，不仅发明GaSb基二元AlSb／AlAs／AlSb／GaSb超晶格数字合金，克服锑化物四元、五元合金组分精确控制和组分互溶，提升光学质量和发光效率；发明As／Sb、Ga／In双交叉外延技术，提升超晶格质量和载流子寿命；创新外延技术，解决应力平衡、缺陷界面调控、表面颗粒抑制难题；锑化物量子阱材料用于2－4微米中波红外激光器，激光单管／巴条／模组的室温连续功率分别达到2.6瓦／18.4瓦／172瓦的国际最高记录（超越禁运指标），超晶格材料用于中长波红外探测器，实现了单色、双色焦平面探测器，国际首次报道＞14微米甚长波焦平面成像芯片。 

这些成果标志着中国的单晶、衬底与外延材料及器件技术成功突破封锁，2023年7月，我国发布锑化物材料管制法规，自此，国内的锑化物半导体技术实现了跨越式的升级。 

乘风破浪的探索 

从零开始，一路披荆斩棘，屡获突破，到现在，整个锑化物半导体红外光电产业链逐渐完善和发展，牛智川教授依靠的就是开拓创新，砥砺前行。 

众所周知，科研是永无止境的，半导体领域的探索更是如此，InAs／GaAs量子点量子光源、InGaAsSb量子阱大功率与单模激光器的问世，就是牛智川教授持续深耕探索的见证。 

InAs／GaAs基量子点量子光源。面向量子光源核心器件基础研究前沿和量子信息系统重要需求，围绕半导体量子点生长密度和均匀性控制技术挑战，研究发展亚单层InAs循环、束流梯度分布外延新技术，揭示液滴法生长量子环机理，突破量子点相干发光效率、单光子发光速率和全同性瓶颈，实现三项全优性能单光子源，实现量子点单光子量子态存储（Nat.Comm），发展量子点拓扑角态激光（Light），为构建全固态量子网络提供半导体量子光源器件解决方案。 

InGaAs（Sb）量子阱激光器。面向中短波红外激光重大需求，围绕量子阱应变临界束缚、拓展波长、提升功效难度难题，发明锑化物数字合金势垒结构，研制成功1.9－3.6微米高功率和单模激光器，其中2.0微米激光器的室温连续功率国际领先突破卡脖子（禁运）条例，发光效率和单模性能超越国际同行。 

花会沿路盛开，牛智川教授的科研之路也会如此。一个有坚定信念的探索者，总是能够从容的面对荆棘，能以智慧扛起身负的责任和使命。作为中国的半导体人，牛智川教授始终对中国的半导体充满了期待，他认为，中国的半导体处于黄金发展时期，但任何产业的发展都不会一蹴而就，半导体的探索是一场接力赛，“只要有更多的人投入到半导体领域，中国的半导体技术，才会不断突破，产业才会实现可持续发展。”他这样说，也在这样做。 

作为博士生导师，牛智川教授十分关注学生的成长，毕竟，知识需要传承，科技需要接力，所以，他对学生的学业和科研要求严格，同时，对于学生遇到的问题，也给予指导和引导。目前，他已培养百余位硕士博士学位高级科技人才，这些人才走向了各自的工作岗位，继续助力中国半导体事业的发展。 

而牛智川教授本人，则继续以国家需求为目标，通过承担国家重点任务立足锑化物半导体领域，在基础研究成果之上，联合国内产学研用各方面力量，发起成立锑化物半导体技术创新与产业发展联盟，通过联盟方式针对各方需求，为国内各装备行业及高科技企业开发多功能高性能光电芯片，推动长期受限于国外技术封锁的红外高端光电芯片的自主可控全链条技术进步，实现从部分性能的超越领跑和满足各类需求的全链条解决方案。 

当前，半导体技术的代际更替已经进入了微电子与光电子技术的并重发展时代，锑化物窄带隙半导体呈现出第四代半导体光电芯片技术发展的重大潜力。 

未来，牛智川教授将以锑化物半导体光电材料与芯片为中心，面向智能化信息技术新时代广泛需求，建设完整的技术创新与产业制造链条，并以这样的方式，提升中国半导体的整体竞争和研发能力。 

在这个喧嚣的时代里，牛智川教授始终踏踏实实，创新探索。不被繁华迷惑，不被名利捆绑，心里，眼里，始终是中国的半导体，或许，正是这份坚定，这份执着，让他在这个领域硕果累累。这就是牛智川，这就是中国的半导体人。

 

个人简介 

牛智川，中国科学院半导体所二级研究员，博导，中国科学院大学材料科学与光电技术学院量子光电子学首席教授。入选中科院“BR计划”，“国家杰出青年科学基金”、“新世纪百千万人才工程国家级人选（首批）”、“国务院政府特殊津贴”等。先后主持了国家863计划，国家973重大科学研究计划，国家重点基础研发计划等项目，在国际顶尖学术期刊发表了400多篇论文，曾获得北京市自然科学二等奖，中国电子学会自然科学一等奖，湖北省科技进步一等奖等。 

近年来积极推动引领新型锑化物半导体材料与器件成果转化，推动了相关制造与装备技术进步。

 原文链接：http://guoqing.china.com.cn/2024-07/08/content_117297231.htm