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李波
性 别 最高学历 博士研究生
职 称 副研究员 专家类别 硕士生导师
部 门 能源信息材料与器件研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号,中国科学院金属研究所,能源信息材料与器件研究部
邮政编码 110016 电子邮件 bli17s@imr.ac.cn
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简历:

教育经历:

2017-09 至 2023-06,中国科学技术大学,材料学,博士

2013-09 至 2017-06,兰州理工大学,功能材料,学士

工作经历:

2025-10 至今,中国科学院金属研究所,能源信息材料与器件研究部,副研究员

2023-07 至 2025-10,中国科学院金属研究所,先进炭材料研究部,助理研究员

研究领域:

光电探测与集成电子器件

承担科研项目情况:

(1) 国家自然科学基金委员会,青年科学基金C类,62504228, 2026-01至2028-12,30万元,在研,主持。

(2) 中国科学院,中国科学院特别研究助理资助项目,2024-01至2025-10,80万元,结题,主持。

(3) 中国博士后科学基金会,国家资助博士后特别研究人员计划(B档),GZB20230776,2024-01至2025-12,36万元,结题,主持。

(4) 广州实验室,国家实验室项目,2025-01至2025-12,50万元,结题,主持。


重要科研成果

光电探测器是一类可将光信号转变为可测量电信号的电子器件,目前已被广泛应用于医学成像、辅助驾驶、环境监测以及天文观测等领域。随着探测需求的增加,光电探测器正逐步朝高性能探测、多功能探测以及系统集成化发展。然而,传统用于构筑光电器件的硅等材料受限于自身的吸收波段以及光量子效率等,阻碍了高性能、多功能及集成化光电器件的发展。纳米材料具备高量子效率、高载流子迁移率、高比表面积、高光透过性以及工艺兼容性等各种优异的物理化学性质,引起了广大光电器件研究人员的关注。如何有效选择适合构筑高性能光电器件的纳米材料,开发集成化工艺技术,实现功能拓展、系统集成以及跨学科应用是当下光电探测领域亟需解决的关键问题。基于此,本人长期致力于光电探测器件的构筑、集成与应用探索,具体如下:

(1)通过采用半导体性碳纳米管与全无机钙钛矿CsPbBr3量子点的复合作为有源敏感材料,解决了以往在极端昏暗条件下成像差、器件探测性能不足等问题。设计了量子点/碳纳米管光电晶体管,实现了超高响应度(5.1×107 A/W)、超高外量子效率(1.6×1010 %)、超高探测度(2×1016 Jones)、超高信噪比(>106)及长达10000 s的信息保持能力。入选了Nature Communications“器件类50篇亮点论文”和2021年度中国光学领域十大社会影响力事件提名奖(Nature Communications, 12, 1798 (2021).)。


1. 超灵敏的量子点-碳纳米管光电探测器

    (2)提出了一种MXene溶液离心、旋涂、光刻与干法刻蚀的组合工艺,实现了晶圆级高质量MXene薄膜的制备及微米级分辨率的图案化,解决了以往薄膜尺寸受限、质量不佳及图案化兼顾效率与精度的难题。构筑了MXene/Si异质结构筑高性能光电探测器,获得了7.73×1014 Jones的探测度、6.22×106的明暗电流比、2 pA的极低暗电流。结合碳纳米管晶体管开关设计像素单元(1T1P),成功构筑1024像素的MXene成像传感阵列,突破了传统器件集成度低和串扰电流严重的瓶颈,展现出优异的高分辨成像能力,为MXene薄膜在光电子器件与集成化成像系统中的应用提供了新思路。(Advanced Materials, 34, 2201298 (2022).)。


图2. 晶圆级图案化与MXene光电探测器及集成化阵列

(3)设计了一种近紫外窄带光电晶体管结构,突破了传统荧光方法依赖外源标记与复杂光学组件的局限;实现了兼具约106 A/W响应度、1015 Jones探测度和窄带吸收特性的高性能光电探测,展现出优异光谱选择性与阵列化潜力;在无需滤光与复杂光路分离条件下实现流体运动的高时空分辨率实时监测;为低成本、便携化和实时化的无标记生物检测与动态监测提供了新路径。


图3. 窄波段探测阵列及微流控成像应用

基于上述研究成果,本人已发表SCI论文12篇,SCI引用580余次。其中,作为第一/共一发表Nature Communications、Advanced Materials、Light: Science & Applications、Advanced Science等论文7篇(1篇ESI高被引文章),申请发明专利5项,获授权专利1项。作为项目负责人主持科研项目4项,包括国家自然科学基金青年科学基金项目(C类)、中国科学院特别研究助理资助项目、国家资助博士后特别研究人员计划-B档以及广州实验室项目横向课题共计196万元。2022年受邀在MXene国际会议上进行报告,获2022年度中国科学院院长优秀奖、获2021中国光学领域十大社会影响力事件提名奖。担任Journal of Materials Science & Technology期刊审稿人。

社会任职:
获奖及荣誉:

(1) 李波,沈阳市拔尖人才,沈阳市,2024。

(2) 李波,中国科学院院长优秀奖,中国科学院,2022。

(3) 李波,国家奖学金,教育部,2015、2016、2022


代表论著:

(1) Ruyue Han#, Dayu Jia#, Bo Li#, Shun Feng*, Guoteng Zhang, Yun Sun, Zheng Han, Chi Liu*, Huiming Cheng & Dongming Sun*. Biomimetic phototransistor with gate-tunable sensitivity for low-contrast target detection. Light: Science & Applications, 2026, 15,12. (IF=23.4)

(2) Chuantao Hu#, Bo Li#, Xiaoyue Wang, Chi Liu*, Dongming Sun*, and Huiming Cheng. Recent progress in the patterning of perovskite films for photodetector applications. Light: Science & Applications, 2025,14,355. (IF=23.4)

(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(17):2201298 (IF=26.8)

(4) Qianbing Zhu#, Bo Li#, Dandan Yang, Chi Liu, Shun Feng, Maolin Chen, Yun Sun, Yanan Tian, Xin Su, Xiaomu Wang, Song Qiu*, Qingwen Li, Xiaoming Li*, Haibo Zeng, Huiming Cheng* & Dongming Sun*. A flexible ultrasensitive optoelectronic sensor array for neuromorphic vision systems. Nature Communications, 12, 1798 (2021). (IF=15.7,高被引论文)

(5) Hanyan Jiang#, Bo. Li#, Yuning Wei, Shun Feng, Zengfeng Di, Zhiyong Xue, Dongming Sun, Chi Liu. High-performance gold/graphene/germa-nium photodetector based on a graphene-on-germanium wafer. Nanotechnology, 2022, 33.(IF=2.8)


授权专利

(1) 李波等,基于液相MXene材料的薄膜均匀沉积、高精度图案化及光电器件规模化制备方法,2019,中国,ZL201911067484.0.

学术活动

(1) Bo Li, Patterning of Wafer-Scale MXene Films for High-Performance Image Sensor Arrays,4th International Conference on MXene, Nanjing, China, August, 5 to 8, 2022, Invited Speaker.


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