【InfoMat专访系列之青年科学家】吉林大学段羽教授专访：突破垄断，开辟全新半导体薄膜制造装备赛道

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2021年6月30日，科睿唯安(Clarivate)正式发布2021年科技期刊引证报告(Journal Citation Reports)，InfoMat获得首个影响因子--25.405！

 个人简介 

段羽，1997年至2001年就读于西北工业大学，获工学学士学位。2006年获吉林大学理学博士学位。2007年至2010年，在意大利国家纳诺实验室从事博士后研究。主要从事有机半导体光电器件物理、器件结构设计和工艺技术研究。吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室教授。发表SCI论文130篇，申请专利50余项。担任美国SCI杂志《Journal Electronic Materials》编辑。作为负责人主持科技部等10余项省部级科研项目。研发的薄膜水汽透过率测试设备，满足了柔性光电子器件在高精度水汽透过率精准测试的需求，水汽测试精度达10^-7g/m²day，2020年通过了第三方技术鉴定，成果转化已经在国内推广。2017年入选第七批长白慧谷人才，2018获吉林省青年科技奖，2020年获中国商业联合会科技进步一等奖。

团队主页：

 https://www.lab-duan.com

 研究工作 

您能否简要介绍课题组的工作？

非常感谢InfoMat编辑部的邀请，也很高兴有机会可以通过InfoMat平台向大家介绍我课题组的工作。我们团队依托吉林大学集成光电子国家重点实验室开展科研工作，所属学科涉及微电子与固体电子学和集成电路工程两个学科；主要研究领域为半导体光电子，重点围绕有机半导体的器件结构设计、工艺制备开展研究工作；主要研究方向包括：柔性薄膜封装技术、光伏、原子层沉积技术以及电致发光/变色器件应用技术。

当您还在上学的时候，未来想从事什么职业？是什么机缘促使您从事有机半导体光电器件领域研究的呢？

大学本科期间从事过兼职工作，为美国Sun Microsystems公司的服务器做国内地区的LSP，由于2000年左右IT行业火热，在当时我有着一份相当不错的收入。随着计算机硬件工作的深入，对大规模集成电路产生了浓厚的兴趣，电子器件神奇的物理现象让我着迷。于是我果断结束了SUN公司的工作，报考吉林大学微电子与固体电子学专业的研究生，很幸运的被德高望重的刘式墉先生收为弟子，刘先生鼓励我在有机光电子领域潜心科研，于是我选择硕博连读，从事有机光电子器件的研究工作直到现在。

 OLED研究—科研服务产业 

您认为在未来五年内有机半导体光电器件领域的主要研究热点会是什么？您的团队有哪些关于该方向的计划呢？

有机半导体光电器件涵盖很多研究领域，我只能就我相对熟悉的“薄膜封装”提出些想法。目前，柔性OLED显示产品的化学气相薄膜沉积设备被美国Applied Materials公司等少数国外企业垄断，国产半导体化学气相沉积设备在水汽透过率和应力控制技术等方面落后传统半导体强国，国内相关生产设备只能依靠进口。如果将多步短脉冲原子层自限制反应，化学热分解输运反应步骤集成在同一腔室内，通过不同模式间切换控制，可以突破传统化学气相沉积等无机半导体薄膜制备技术的致密性低和应力不可控的缺点。因此，我们计划研发低温高质量半导体薄膜制备工艺，开辟全新半导体薄膜制造装备赛道，获得自主知识产权为实现工业生产中应力可控，甚至“零”应力的柔性薄膜封装奠定基础。

我们了解到您团队的研究侧重于信息材料、信息显示、信息传感和光伏电池等应用领域的新兴交叉学科研究，可否请您谈谈具体的工作方向和进一步的计划？您认为在交叉学科研究中，面临的主要困难和挑战是什么呢？

以OLED为代表的有机光电子器件，我上学的时候，OLED研究还只能在实验室；等我留校工作以后，发现OLED技术已经走向了产业化。因此，现在OLED的工作重点是科研如何服务产业。在与企业的项目合作和科研交流中我了解到，企业做规模化生产，会有天然的动力，但是做基础的源头研发由于门槛高、周期长就会显得驱动力不足，联合多学科的交叉研究投资大，只有少数企业有这个能力。因此，我认为企业提出的问题，就是我们工作的方向所在。企业的问题往往涉及面广，书本上没有现成的答案，涉及到多个领域的学科交叉的点，可能会具有重大的科研价值，问题解决以后的科研成果具有很强的实用性。

对于刚刚起步的青年科技工作者，应该如何选择与个人研究方向相匹配的学科/领域呢？

青年科技工作者进入到一个领域，往往有很多机缘巧合，师承是重要的因素之一，但一定要尽早跳出老师为你设计好的“舒适区”，在老师工作基础上有所继承，更要努力拓展，找到自己的兴趣点，兴趣所在，就是能力所在。

InfoMat——争做科研路上助力器

您的团队在InfoMat上发表了一篇题为‘Recent advances in semitransparent perovskite solar cells’的综述性文章。请问您选择这个主题的初衷是什么？您认为这篇综述可以给相关领域的研究人员予以什么启发呢？

双碳政策下，光伏产业的蓬勃发展，在新材料中钙钛矿材料以其制备成本低、载流子迁移率高等优越的光电特性备受青睐。基于钙钛矿可透明化特性设计制造的半透明钙钛矿太阳能电池因其在发电窗户、建筑集成光伏、农业温室等领域的巨大潜力而受到越来越多的关注。这篇综述在器件结构设计、透明电极、色彩调整策略和稳定性等方面重点介绍了该领域的最新进展，同时也提出了以下几点思考：（1）应用场景（如建筑物立面）：需开发柔性可粘贴光伏；（2）人眼对透光性和颜色敏感性：需要光学工程等方案（例如使用介质镜或DMD电极）实现对太阳光的再次利用，对光伏器件显色指数进行调控；（3）钙钛矿材料对水汽较为敏感（尤其对于柔性透明器件），开发可靠的薄膜封装工艺是提高钙钛矿光伏稳定性的关键因素，使器件最终实现透明化、柔性化和轻量化。

在文章发表的过程中，您认为InfoMat编辑在处理稿件时的效率如何？审稿人的专业程度和文章发表速度怎么样？

投稿InfoMat是一次愉快的投稿经历，编辑和审稿人对稿件的处理非常及时，到每个阶段都会有相应的更新信息，不会出现“苦等无果”的现象。同时提出的修改意见具有很强的专业性，修改后对文章质量的提升明显。

InfoMat在2021年6月份收到了首个影响因子25.405，摘得国产材料期刊影响因子排名第一的桂冠。您可以评价下期刊的表现吗？您认为期刊还可以从哪些方面努力提高自身水平和影响力？

尽管影响因子不能代表一切，但的确可以说明InfoMat是一个持续上升的期刊平台，中国的编辑团队专业能力得到了肯定，作为新锐国产期刊通过努力可以在影响因子上实现赶超，未来在影响力上也要和国外老牌期刊一决高下。国内科研工作者希望把最好的工作写在祖国大地上，感谢InfoMat给我们提供了有的放矢的机会。

 人才培养关键—以学生为导向

我们注意到您培养的学生很优秀，在学术界和工业界都有很好的发展，能否谈谈您对学生培养方面的独到见解，您是如何因材施教的呢？

培养研究生，首先要了解他的诉求，我课题组的项目有部分来自企业的横向课题，如果学生有意向毕业后去企业发展，我就和学生商量，让他尽可能多参加横向科研课题的工作，申请专利可以联合企业一起开展，我的学生刘云飞攻读博士期间开展了透明电极的研究，他参加了华为公司的项目，他在这项工作中表现很出色，双方合作非常顺利，毕业后顺理成章的去了华为公司工作，直到现在我们仍保持良好的合作关系。研究生教育的重点在于培养学生的科研系统性、创新性、以及独立性。难点在于每个学生的性格与背景都不尽相同，无法用统一的模式来培养。因此，导师和研究生需要经常沟通，才能发展阶段都要掌握好一个平衡，也许导师与每一位研究生的推心置腹的长谈是必不可少的，对学生对老师都会有益处。

您认为什么是科学工作中最重要的品质？您对有志从事研究的青年学生有什么建议吗？

我还在科研的路上摸索，所以暂时没有更好的建议给青年学者建议。谈到科学工作中的重要品质，我想“坚持和忍耐”应该是不可或缺的，“墙角数枝梅，凌寒独自开”是这种品质的高度概括。

 段羽教授文章推荐

Muhammad Mujahid*, Chen Chen*, Jian Zhang*, Chuannan Li*, Yu Duan*

DOI: 10.1002/inf2.12154

Citation: InfoMat, 2021, 3(1), 101-124

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