云南大學物理與天文學院研究生導師介紹：劉鑄

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個人簡歷

劉鑄

zhuliu@ynu.edu.cn，lizaliuzhu@gmail.com，18988456253

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教育經歷

2002.7-2008.3博 士美國約翰-霍普金斯大學材料科學與工程系

1999.9-2002.6碩 士上海復旦大學信息學院

1994.9-1998.6學 士上海復旦大學物理系

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工作經歷

2009.9至今 教授 云南大學物理科學技術學院 （博導）

研究方向：半導體材料，晶硅和薄膜太陽能電池材料和工藝、電化學、納米材料

2008.3¾2009.3 博士后 美國紐約IBM T.J. Watson Research Center 研究中心

研究方向：晶硅太陽能電池工藝；微電子工藝中銅互連的研發

2007.1¾2007.7 實習研究員 美國匹茲堡Seagate Technology （希捷公司）研究中心

研究方向：納米管器件：包括碳納米線的生長；電化學輔助機械拋光的研究

2002.9-2008.3助教美國約翰霍普金斯大學材料科學與工程系

研究方向：納米材料，金屬納米線傳感器，電化學以及納米材料的分析測試

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研究經歷

1、云南大學 (2009.9 至今)

納米復合材料

基于碳納米纖維材料，研制碳納米纖維復合材料。利用多種功能化手段（如電化學方法、溶膠-凝膠法、水熱法等），制備具有力、電、熱、磁和界面化學特性可設計、可調制的復合材料。所提設想可以極大提高和實現碳納米材料的工程應用，能有效利用納米材料在尺寸、表面活性及本征物理化學性能方面的優點，并發揮復合材料中各個組分的性能及其協同作用。如通過電化學沉積等方式負載一層磁性材料，可削弱碳納米材料對電磁波的反射，并提高其對電磁波的吸收，獲得性能良好的吸波材料

有機太陽能電池研究

探索研究有機界面和半導體/金屬接觸的基礎性質，提高內量子效率和器件界面性質，制備出高能量轉換效率和低制備成本的有機太陽能電池。

晶硅太陽能電池的電極研究

探索晶硅太陽能電池中半導體的表面摻雜、表面半導體-液體界面、半導體-金屬界面，以及研究影響載流子收集機制，發展前柵電極的制備工藝，利用電化學制備銅電極以取代晶硅太陽能電池前柵電極的新工藝奠定基礎。

太陽能輔助人工合成

探索直接利用光電效應，集成太陽能電池與納米催化材料，用于氫氣、燃料氣體以及CO2碳轉換等的太陽能輔助人工合成研究。通過調控半導體納米材料的光吸收機制和穩定性，研究納米半導體的光電轉換機制，發展最新的太陽能輔助人工合成技術。

2、工業界－IBM & Seagate（2007.1－2009.3）

晶硅太陽能電池的電鍍銅柵極技術（IBM）

發展晶硅太陽能電池的電鍍銅柵極技術，用于替代傳統的銀漿絲網印刷（screen printing）。此項技術將會大大增加太陽能電池的能量轉換效率（0.5-1%），大大減少生產工藝中原材料對于銀粉的支出。

32 nm微電子器件的電鍍銅互連研究（IBM）

在32納米線填沖中實現沒有缺陷的電鍍銅互連是微電子器件中實現穩定性的關鍵。研究有機大分子摻和物在電鍍銅過程中的最基本的電化學作用以及對于電鍍銅微結構的影響，對于控制金屬互連的性質，實現可靠的微電子器件具有重要的意義。這項課題將會為公司帶來上億的收入。

半導體機械拋光工藝 （Seagate Technology）

首先提出了一種新的機械拋光平面率的評估方法，大大縮短了機械拋光參數的選擇，把原來一個星期的工作量縮短為一天，優化了電化學輔助機械拋光工藝。另外本人還首先發明了一個新型的兩步驟法，加入一個Self-Assembling Monolayer (SAM)，大大節約了對有機大分子的材料支出，減少了有機大分子對于環境的破壞，給機械拋光帶來一個新的概念。兩項發明被Seagate Technology公司視為商業秘密。

優化碳納米管的生長（負責課題的實驗以及其計劃, Seagate Technology）

利用溫度和催化劑控制碳納米管的生長，碳納米管被有選擇性地生長在磁性納米線上。這種方法可以解決碳納米管難于操作的問題，有利于碳納米管器件的生產和利用。

3、博士期間－Johns Hopkins University (2002.9-2008.3)

納米材料：利用合金電鍍過程中產生的兩相分離來制造金屬納米管和納米圓環

本課題由美國國家科學基金(NSF)資助完成。納米線納米管可以用來進行生物大分子的載體，用于大分子的隔離，藥物的傳輸等。本人發明的利用電化學電鍍兩相分離生長金屬納米管是一個可以用于工業生產的方法，為納米材料工業生產化作出了貢獻。在電化學電鍍領域，第一次證明了鎳銅相圖預測的在室溫下有兩項分離，有混溶差距（miscibility gap）的存在。并且首先提出了在電鍍鎳銅合金中形成鎳圓環和銅軸心的兩相分離的電化學原理。

發明了一種新型的用Focus Ion Beam(FIB)制備納米線（管）電子透鏡顯微鏡樣品的方法，第一個觀測到了金屬納米線和納米管的橫截面結構，為用電子透鏡研究納米線（管）的顯微結構提供一個新的平臺。

納米線傳感器：新型的單根多孔金金屬納米線傳感器

開拓了金屬納米線應用于探測生物大分子和藥物分子傳感器的新領域。該課題利用和生物大分子匹配的多孔金金屬納米線以及微電子制造工藝，首次制造出單根多孔金金屬納米線傳感器，其中利用電化學方法批量生產多孔金納米線的方法具有很大的產業前景。發明了在位腐蝕方法用來大量生產多孔金納米線器件，解決了多孔金納米線易碎難以操作的問題，并且這種方法還可能用來探測化學腐蝕以及化學反應過程。獨立建設了一套納米線傳感器測試系統，負責包括電子線路的搭建和儀器的測試以及整個測試系統的控制程序開發等。首次制造成功的單根多孔金金屬納米線傳感器，對有機大分子的探測靈敏度能達到3%。

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在研科研項目：

1.2015-2017，主持人社部留學回國人員擇優項目，7萬

2.2014-2019，主持云南省高端人才計劃（2013HA019），260萬

3.2014-2018，主持國家自然科學基金地區基金（61366002）

4.2013-2015，主持教育部留學回國人員啟動基金，4.5萬元

5.2012-2015，主持國家自然科學基金地區基金（61166006）《多晶硅太陽能電池中銅前電極的擴散阻擋層制備和性質研究》，55萬

6.2012-2015，聯合主持云南省-國家自然科學基金聯合基金U1137602《雙極聚合物燃料電池的隔膜界面行為研究》，30萬

7.2012-2014，主持云南省自然科學基金面上項目（2011FB01）《新型納米金屬-碳纖維復合紙在污水重金屬離子處理中的應用》，5萬元

8.2011-2013年，主持云南大學骨干教師基金，6萬元

9.2009-2011，主持云南大學校基金《石墨烯用于晶硅太陽能電池電極》，2萬元

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期刊論文

1.Xu Wang & Xu Chen & Deying Luo & Yaya Zhang & Yongjun Liu & Li Sun & Zhu Liu, Electrodeposition of ZnO on carbon nanofiber buckypaper J Solid State Electrochem 2014

2.D. Y. Luo, L. M. Yu, J. X. Man, Z. Liu,and Z. H. Lu A nanocomposite interconnecting layer for tandem small molecular organic photovoltaic cells, Appl. Phys. Lett.2014

3.D.Y. Luo, L. M. Yu, J. X. Man, T. L. Liu, J. J. Li, T. Xu and Zhu Liu .A Bi-functional Structure with Tunable Electrical and Optical Properties for Organic. Photovoltaic Cells. J. Appl. Phys 113, 224506 (2013)

4.Xu Chen，Deyingluo，Junjie Li，Zhe Xu，Yuanfei Feng，Jiaxiu Man and Zhu Liu*. Electrodeposition of ZnO Thin Films with Controllable Impurities And Microstructures, Applied Mechanics and Materials，2013

5.Leiming Yu，Deyingluo，Junjie Li，Jiaxiu Man and Zhu Liu*.The Carrier Mobility Obtained by Admittance Spectroscopy Using An Equivalent Circuit, Applied Mechanics and Materials，2013

6.S. Song, C. Ortega, Z. Liu, J. Du, X. Wu, Z. Cai, L. Sun, “In Situ Study of Copper Electrodeposition on a Single Carbon Fiber”, Journal of Electroanalytical Chemistry, 2012

7. S．Song, Z. Liu, C. M. Ortega, X. S. Wu, and L. Sun, “Electrochemical Study of Ni deposition on Carbon Microfiber”, Electrochimica Acta, 2012

8.王旭，肖輝，陳泉，劉鑄*，太陽能光伏電池的I-V測試研究，云大學報，2010年32卷，第S1期

9.Liu, Z.; Elbert, D.; Chien, CL; Searson, P. C., "FIB/TEM Characterization of the Composition and Structure of Core/Shell Cu−NiNanowires", Nano Letters; 2008; 8(8); 2166-2170.

10. Liu, Z.; Xia G. Q.; Zhu F.; Kim, S.; Markovic N.; Chien, CL; Searson, P. C. "Exploiting Finite Size Effects in the Nucleation of Two-Phase Core/Shell Microstructures for the Fabrication of Mangetic Nanotubes", J. App. Phys 2008, 103(6) 064313

11. Liu, Z.; Guo, L.; Elbert D.; Chien CL; Searson P. C. " Formation of a Core/Shell Microstructure in Cu-Ni Thin Films", J. Electrochem. Soc. 2008 155, D569

12.Liu, Z.; Searson, P.C., "Single nanoporous gold nanowire sensors", J. Phys. Chem. B, 2006, 110 (9), 4318-4322.

13.劉鑄，朱曉松，倪衛明, 馬允勝，繆健，陳良堯，遠程控制在紅外橢偏光譜實驗上的應用, 紅外毫米波學報, 2002年Z1期, 21, 129

14.Liu, Z.; Zhou, S. M.; Xia, G. Q.; Wang, S. Y.; Zhang, R. J.; Zheng, Y. X.; Chen, L. Y.; Song, J. T., "Smart structure for tailoring the magneto-optical Kerr effect", Phys. Rev. B, 2000, 61(13), 8656-8658

15.Huang D.; Liu, Z.; Shah, N.; Hao, YW.; Searson, P. C., "Finite Size Effects in Ordered Macroporous Electrodes Fabricated by Electrodeposition into Colloidal Crystal Templates",J. Phys. Chem. C., 2007 111(8), 3308-3313.

16.Zhu XS; Zhao HB; Zhang RJ; Ma YS; Liu Z; Li J; Shen ZC; Wang SY; Chen LY “Analytical study of the principal angle used in optical experiments” Appl. Opt. 2002, 41, 2592.

17.Deng, SH; Wang, SY; Li, J; Liu, Z; Chen, YL; Yang ,YM; Chen, LY; Liu, H; Zhang, XX; Lynch, D; “Experimental study of optical and magnetic-optic properties of noble metal Ag”ACTA PHYSICA SINICA, 2001, 50 1, 169.

18.Shen, Z. C.; Liu, Z.; Wang, S. Y.; Zhang, R. J.; Yang, Y. M.; Zhou, S. M.; Chen, L. Y.; Song, J. T., "Giant magneto-optical Kerr effect enhancement in layered CoMn/Si structures". J. Appl. Phys. 2000, 87(9), 6788-6790.

19.Cheng FX; Liao CS; Kuang JF; Xu ZG; Yan CH; Chen LY; Zhao HB; Liu Z; “Nanostructure magneto-optical thin films of rare earth (RE = Gd, Tb, Dy) doped cobalt spinel by sol-gel synthesis” J. App. Phy. 85, 2782, 1999.

20.Yan CH; Cheng FX; Liao CS; Kuang JF; Xu ZG; Chen LY; Zhao HB; Liu Z; Wang Y; Zhu T; He G “Sol-gel synthesis, magnetic and magneto-optical properties of CoFe2-xTbxO4 nanocrystalline films” J. MMM. 1999, 192. 396.

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會議報告

1.Liu, Z. Deying Luo, “A Novel Nanocomposite Layer Used as The Bloking Exciton Layer in The Small Molecular Organic Photovoltaic Cells, EL2012 Hongkong,EL2012，Hongkong

2.肖輝, 劉鑄，“晶硅太陽能電池的新型光輔助電鍍前柵電極技術”， 中國太陽級硅及光伏發電研討會2012，上海

3.Zhu Liu, Electrodeposition of ZnO Thin Films for the DSSC Applications , 中韓光電子國際會議2011

4.Liu, Z.; Guo L. and Searson P.C. "Exploiting Phase Separation in Electrodeposition of Binary Alloys", 212th ECS meeting, Washington, 2007

5.Liu, Z. "Two-Step ECMP", CMP Telecom conference, Seagate Technology, July 5th, 2007

6.Liu, Z. "Selective CNT Growth on the Magnetic Nanowire Filled Template", Seagate Technology, Pittsburgh, July 3rd, 2007

7.Liu, Z. "Cu ECMP", Seagate Technology, Pittsburgh, July 2nd, 2007

8.Liu, Z. and Searson P.C. “Electrochemical Template Synthesis of Magnetic Nanorings and Nanotubes”, MRS Fall Meeting, Boston, 2006 (EI)

9.Liu, Z. and Searson P.C. “Single Nanowire Sensors for Sulfhydryl Adsorption”, ACS Fall meeting, Washington DC, 2005

10.Hung D, Liu Z, Hao YW, Searson PC "Fabrication of 3-D ordered nanoporous gold for chemical sensors” ACS Fall meeting, Washington DC, 2005

11.Liu, Z. and Searson P.C. “Single Nanowire Chemical Sensors”, Materials Research Symposium, Johns Hopkins Univ., 2005

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發明專利

1.Method and Structure of Forming Silicide and Diffusion Barrier Layer with Direct Deposited Film on Si美國發明專利 YOR920090282US1。

2.Method to Electrodeposit Nickel on Silicon for Forming Controllable Nickel Silicide 美國發明專利，YOR920090485US1。

3.肖輝，劉鑄，陳泉.一種光催化洗衣機 201110330786.X， 2011年申請

4.劉鑄，肖輝，陳泉. 一種納米顆粒光催化板及其制備方法與應用 201110330789.3，2011年申請

5.劉鑄，肖輝，徐哲，馮苑飛. 一種無掩膜制備太陽電池表面金屬柵線的方法及裝置 201210270824.12012年申請

6.劉鑄，肖輝，徐哲，馮苑飛 一種高光電轉換率晶體硅太陽能電池及其制造方法 201210394170.3, 2012年申請

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所授課程與研究生培養

本科生課程《線性代數》等；研究生課程《納米技術》、《微電子工藝與技術》、《專業前沿講座》等

目前指導研究生10名，已畢業碩士兩名，本科生9名。

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學術組織和社會活動

學術組織會員：

參加國家及云南省科研項目評審，任J. Chem. Phys、J. Appl. Phys等多家國際SCI期刊和國內期刊審稿人，

其他資質：

高級能源審計師，高級節能評估師，高級能源管理師