趙宇吉

人物生平

趙宇吉教授趙宇吉教授

趙宇吉博士本科畢業於復旦大學微電子系,獲學士學位。畢業後獲得了有“藍光之父”之稱的中村修二教授的賞識,前往加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)攻讀電子工程博士學位。師從LED業界首席科學家,美國工學院院士,“藍光之父”中村修二教授,並有幸成為中村先生的第一個也是唯一一個來自中國大陸的學生 ,進行氮化鎵基LED和雷射器的研究 。

2014年10月7日,中村修二教授因發明“高效藍色發光二極體”而獲得2014年諾貝爾物理學獎

在跟隨中村修二教授攻讀博士期間,趙宇吉博士在國際知名的期刊和會議如AppliedPhysicsLettersOpticsExpressAppliedPhysicsExpressCLEO上發表了30餘篇論文,其中SCI期刊論文20篇(第一作者8篇),並在CLEO,IWN,MRS等國際知名會議上做專題報告超過13次,申請美國及國際專利11項(批准5項)。2012年提前博士畢業,並以26歲的年紀成為中村修二教授10年來最年輕的博士畢業生,並作為加州大學UCSB的科研代表,受到了來訪的美國能源部部長朱棣文,阿拉伯王子殿下等的接見。畢業後,破格提拔為加州大學UCSB研究員ProjectScientist。

趙宇吉博士長期擔任AppliedPhysicsLetters,JournalofAppliedPhysicsOpticsExpressOpticsLetters等套用物理學,光學等國際頂級學術期刊特約審稿人。並應邀在美國加州大學洛杉磯分校加州大學聖地亞哥分校聖母大學伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校維吉尼亞大學里海大學,及中國復旦大學,清華大學,北京大學,浙江大學等國內外知名學府做邀請報告10餘次。

在解決LEDEfficiencyDroop的問題上做出了革命性成果。其中,第一作者及通訊作者論文“High-PowerBlue-VioletSemipolar(20-2-1)InGaN/GaNLight-EmittingDiodeswithLowEfficiencyDroopat200A/cm”,AppliedPhysicsExpress4,082104(2011),獲2012年度AppliedPhysicsExpress最佳引用論文獎 。這一系列成果,被公認為代表了下一代LED照明的革命性技術,在學術界和工業界引起巨大轟動。這些成果被科學雜誌Science ,自然雜誌NaturePhotonics ,美國光學協會OSA ,SemiconductorToday,LaserFocusWorld等專題報導100餘次 ,並由英,德,中,西,韓,日,等國用6種語言轉載。

在氮化鎵基綠色雷射器,功率器件,太陽能電池等綠色能源領域做出重要貢獻。其中,在CLEO上以第一作者和通訊作者發表的關於綠色LED和雷射器的文章,獲CLEO TheodoreMaiman最佳論文半決賽獎(能源領域排名第一) 。同時,創紀錄的連續四年(2010~2013)獲得美國加州大學UCSB傑出研究獎OutstandingResearchAward。

2014年5月,趙宇吉博士受聘美國亞利桑那州立大學,任富爾頓工程學院助理教授,博士生導師 。

2015年7月,趙宇吉教授榮獲美國亞利桑那科學協會 Science Foundation Arizona頒發的青年教授獎Bisgrove Scholar Career Faculty Award

2015年10月,趙宇吉教授榮獲美國國家宇航局National Aeronautics and Space Adminsitration (NASA)頒發的青年科學家獎 NASA Early Career Faculty Award

主要成就

趙宇吉博士同中村修二教授一同研發趙宇吉博士同中村修二教授一同研發

趙宇吉博士在加州大學聖芭芭拉分校和中村修二教授一同研發期間。
1.擔任高效率低衰退半極化氮化鎵基藍綠色LED(HighEfficiencyLowDroopSemipolarGaN-basedBluetoGreenLED)項目帶頭人,開發了新一代LED晶片,解決了高電流下的效率衰退的LED業界難題(EfficiencyDroop) 。趙宇吉博士研發的晶片,採用最頂尖的有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)材料技術,並結合先進的光子晶體(PhotonicCrystal)和量子阱(QuantumWell)等納米科學和量子物理,大大提高了LED晶片的效率,並擁有高效率,小尺寸,能夠穩定工作在超高電流下等特點。該成果被公認為是下一代照明的革命性技術,不但從第一次實驗上真正提出並證實了解決EfficiencyDroop的有效方法,並且在根本上證實了俄歇效應是EfficiencyDroop的根本原因。該成果在學術界和工業界引起了巨大轟動,並被美,中,日,德等10餘國的專業媒體爭相報導。其本人也作為項目負責人,先後接受了科學雜誌Science ,自然NaturePhotonics 美國光學學會OSA ,美國物理學會AIP的採訪,更是作為加州大學(UCSB)科學家代表,受到了來訪的阿拉伯王子殿下的接見。該成果的專利,吸引了像科銳(CREE),康寧(Corning),套用材料(AppliedMaterials),首爾半導體(SeoulSemiconductor)等各大LED照明廠商的巨大興趣,部分技術已經進入了產業化階段。2013年5月,趙宇吉博士作為加州大學(UCSB)科研代表,參加在聖塔芭芭拉召開的美國能源部的能源研討會(SummitonEnergyEfficiency),並接受前美國能源部部長,諾貝爾獎獲得者朱棣文的接見。
2.擔任高亮度半極化氮化鎵基綠色直射雷射器(HighPowerSemipolarGaN-basedGreenLaserDiodes)項目主任科學家(ChiefScientist),主導開發了世界首個綠色雷射器,解決了困擾半導體光電領域長達20餘年的缺少直射綠色雷射的難題(GreenGap) 。之前的綠色雷射普遍採用頻率倍頻(DoubleFrequency)的結構,效率十分低下,並且有體積龐大,結構複雜,造價昂貴等缺點。基於氮化鎵半導體的直射雷射(DirectEmissionLaserDiode)技術能克服以上所有缺點,被公認為是下一代的綠色雷射技術。趙宇吉博士的團隊,接連克服了材料外研生長及雷射器設計、製造上的難關,研發出了世界上首個基於半極化氮化鎵的綠色直射雷射器 。目前為止,世界上僅5家機構擁有氮化鎵基綠色直射(DirectEmission)雷射技術,加州大學(UCSB)為其中唯一的大學機構 。

出版著作(部分)

1.Y.Zhao*,S.H.Oh,F.Wu,Y.Kawaguchi,S.Tanaka,K.Fujito,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“Greensemipolar(20-2-1)InGaNlight-emittingdiodeswithsmallwavelengthshiftandnarrowspectralwidth”,Appl.Phys.Express,vol.6,062102(2013).
自然雜誌NaturePhotonics,CompoundSemiconductor等專題報導
AppliedPhysicsExpress主頁封面論文(FrontPageArticle)
2013年5月至7月AppliedPhysicsExpress當月下載量前20最佳論文

2.Y.Zhao*,F.Wu,C.Y.Huang,Y.Kawaguchi,S.Tanaka,K.Fujito,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“suppressingthevoiddefectsinthelongwavelengthsemipolarInGaNquantumwellsby growthrateoptimization”,Appl.Phys.Lett.,vol.102,091905(2013).
3.Y.Zhao*,Q.Yan,D.Feezell,K.Fujito,C.G.VandeWalle,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“Opticalpolarizationcharacteristicsofsemipolar(30-31)and(30-3-1)InGaN/GaNlight-emittingdiodes”,Opt.Express,vol.21,A53(2013).
4.Y.Zhao*,Q.Yan,C.Y.Huang,S.C.Huang,P.S.Hsu,S.Tanaka,C.C.Pan,Y.Kawaguchi,K.Fujito,D.Feezell,C.G.VandeWalle,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“Indiumincorporation andemissionpropertiesofnonpolarandsemipolarInGaNquantumwells”,Appl.Phys.Lett.,vol.100, 201108(2012).
5.Y.Zhao*,S.Tanaka,C.C.Pan,K.Fujito,D.Feezell,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“High-powerblue-violetsemipolar(20-2-1)InGaN/GaNlight-emittingdiodeswithlowefficiencydroopat 200A/cm2”,Appl.Phys.Express,vol.4,082104(2011).
科學雜誌Science,美國光學協會OSA,SemiconductorToday等專題報導
AppliedPhysicsExpress2012年度最佳引用論文(MostCitedArticlesoftheYear)
2011年7月AppliedPhysicsExpress當月下載量前20最佳論文

6.C.Y.Huang,Y.Zhao,andY.R.Wu,“NonpolarandSemipolarLEDs”,chapterin“NitrideSemiconductor LEDs”,editedbyProf.J.J.Huang,Prof.H.C.Kuo,andProf.S.C.Shen,WoodheadPublishing

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