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齐鲁青年学者
电子邮箱： xmzhuang@sdu.edu.cn
庄昕明，山东潍坊人，山东大学集成电路学院研究员，齐鲁青年学者，山东省高层次人才。本科就读于电子科技大学（两电一邮）光电科学与工程学院电子科学与技术专业。硕士保送至本学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室，而后硕博连读于军胜（国家百千万人才工程入选者）课题组从事微纳器件与传感系统集成研究。2018年至2020年在美国西北大学Antonio Facchetti（美国工程院院士）课题组进行交流访问。2021年至2023年在山东大学做特别资助类博士后，并获得山东大学优秀博士后称号。
所开展的研究工作解决了低功耗场效应晶体管及其传感器集成应用的若干共性关键科学问题，近五年，共发表包括Nat. Mater.、Nat Commun、Adv. Mater.等论文30余篇，以第一作者或通讯作者身份发表论文14篇，其中包括PNAS（行业顶刊）1篇、J. Am. Chem. Soc.（行业顶刊）1篇、Nano Lett.1篇、Adv. Sci.2篇、Adv. Funct. Mater.2篇、Sensor. Actuat. B-Chem. 1篇、ACS Appl. Mater. Interfaces 1篇等领域内权威期刊。获得发明专利授权9项，实现技术转让1项。主持国家自然科学基金青年基金项目，山东省自然科学基金青年基金项目，中国博士后科学基金面上项目，山东省博士后创新人才支持计划（山东省高层次人才），山东大学博士后项目，重点实验室开放课题等项目。并在第三届全国有机场效应晶体管会议、第四届低维材料应用与标准研讨会、第二十四届全国半导体物理学术会议等国内外学术会议做邀请报告和分会报告。任国家自然科学基金评审专家。担任Chip期刊青年编委，担任Moore and More期刊青年编委。
课题组常年招聘相关方向博士后，待遇优厚，有意者请将简历发送至邮箱xmzhuang@sdn.edn.cn
课题组氛围融洽，欢迎相关专业的博士生、硕士生、本科生同学加入，同时大力鼓励学生读研、读博期间出国深造。课题组与美国西北大学、香港城市大学、电子科技大学、中科院、东南大学等国际一流科研团队保持密切合作关系，可推荐优秀学生联合培养或深造。协助指导的硕土、博土生多次获得国家奖学金、专项奖学金、优秀毕业生等奖项，入职华为、京东方等集成电路知名企业以及高校从事工作。
山东大学 ，集成电路学院 ，研究员
山东大学 ，博士后
美国西北大学 ，访问学者
电子科技大学 ，本-硕-博
| 类别 | 专业 | 简介 | 人数 | 年份 |
|---|---|---|---|---|
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硕士生招生 |
微电子，信息，物理，材料 |
2 |
2025 |
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博士生招生 |
微电子，信息，物理，材料 |
2025 |
| 本科生课程名称 | 学期 | 学分 | 课程号 |
|---|---|---|---|
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传感材料、器件与工艺 |
春学期 |
2.0 |
0230079 |
| 名称 | 简介 |
|---|---|
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感-存-算一体突触晶体管 |
类神经元器件通过模拟人脑神经元和突触的活动来完成机器学习任务，将突破冯·诺依曼计算体系的局限性，降低计算能耗，对于解决未来更复杂、更大规模的AI计算具有重大意义。针对传统的有机晶体管传感器在制备过程中大都采用有毒试剂，且需要较高的驱动电压的弊端，申请人率先采用水溶性的生物兼容/可降解的高k材料明胶作为介电层，制备了低驱动电压、超高灵敏度的氨气传感器。进而创新性的采用偏置旋涂方法制备了基于纳米纤维结构TIPS-pentacene半导体的高灵敏度和高响应晶体管NO2传感器。与此同时，类神经元器件通过模拟人脑神经元和突触的活动来完成机器学习任务，将突破冯·诺依曼计算体系的局限性，降低计算能耗。为实现更高效率的感-存-算一体化器件，本人首先构筑了自供电的光电探测器，并将其应用于类脑突触器件当中。 |
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低功耗源栅晶体管及其传感器 |
源栅晶体管相比于传统的薄膜晶体管，具有超高增益、低功耗、更高的偏置应力稳定性、抗短沟道效应、对几何变化有更大的容忍度等优点。本人创新型地首次成功构筑了基于同质结氧化物薄膜的低功耗的源栅晶体管，该构筑的源栅晶体管具有低饱和电压、低功耗和高固有增益等优点。基于源栅晶体管所制备的反相器的增益更是高达5000。值得注意的是该源栅晶体管反相器成功实现了对眼电信号的有效监测：将约1 mV的眼电图信号放大到300 mV，在可穿戴医疗传感和人机接口方面的应用潜力巨大。 |
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低温溶液工艺制备高可靠性柔性薄膜晶体管 |
薄膜晶体管是构成大规模电子系统，如集成电路、存储器、主动矩阵显示器和传感器等的重要元件。课题组采用低温燃烧技术，通过有效地减少和抑制了可移动氢离子的影响，制备了频率稳定性的高k氧化铝薄膜。同时，基于此介电层制备的n型和p型薄膜晶体管具备可靠的传输特性以及可忽略的迟滞现象，有效地杜绝了迁移率过估的难题。该工作展示了一种新的制备高性能的介电层薄膜以及晶体管电路的设计思路。为实现低温溶液法制备的薄膜晶体管应用于光电子器件，传感器以及探测器提供了一个简单有效的途径。 |
| 项目名称 | 项目周期 |
|---|---|
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用于柔性OLED驱动的高可靠性薄膜晶体管研究 |
2024/05/16,2025/12/31 |
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国家自然科学基金青年基金项目，主持 |
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山东省自然科学基金青年基金项目，主持 |
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山东大学齐鲁青年学者项目，主持 |
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中国博士后科学基金面上项目，主持 |
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山东省博士后创新人才支持计划，主持 |
代表性论文（10篇）：
1) Xinming Zhuang#, Joon-Seok Kim#, Wei Huang*, Yao Chen, Gang Wang, Jianhua Chen, Yao Yao, Zhi Wang*, Fengjing Liu, Junsheng Yu, Yuhua Cheng, Zaixing Yang*, Lincoln J. Lauhon*, Tobin J. Marks*, and Antonio Facchetti*, High Performance and Low Power Source-Gated Transistors Enabled by a Solution-Processed Metal Oxide Homojunction, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2023, 120, e2216672120.
2) Xinming Zhuang, Sawankumar Patel, Chi Zhang, Binghao Wang, Yao Chen, Haoyu Liu, Vinayak P. Dravid, Junsheng Yu*, Yan-Yan Hu*, Wei Huang*, Antonio Facchetti*, and Tobin J. Marks*, Frequency-Agile Low-temperature Solution-Processed Alumina Dielectrics for Inorganic and Organic Electronics Enhanced by Fluoride Doping, Journal of the American Chemical Society, 2020, 142, 12440-12452.
3) Xinming Zhuang#, Zixu Sa#, Jie Zhang, Mingxu Wang, Mingsheng Xu, Fengjing Liu, Kepeng Song, Tao He, Feng Chen, and Zai-xing Yang*, An Amorphous Native Oxide Shell for High Bias-Stress Stability Nanowire Synaptic Transistor, Advanced Science, 2023, 2302516.
4) Mingxu Wang, Xinming Zhuang*, Fengjing Liu, Yang Chen, Zixu Sa, Yanxue Yin, Zengtao Lv, Haoming Wei, Kepeng Song*, Bingqiang Cao, and Zai-xing Yang*, New Approach to Low-Power-Consumption, High-Performance Photodetectors Enabled by Nanowire Source-Gated Transistors, Nano Letters, 2022, 22, 9707–9713.
5) Zhi Wang#,*, Xinming Zhuang#, Binghao Wang, Wei Huang*, Tobin J. Marks*, and Antonio Facchetti*, Doping Indium Oxide Films with Amino-Polymers of Varying Nitrogen Content Markedly Affects Charge Transport and Mechanical Flexibility, Advanced Functional Materials, 2021, 31, 2100451.
6) Gang Wang#, Xinming Zhuang#, Wei Huang*, Junsheng Yu*, Huaiwu Zhang*, Antonio Facchetti*, and Tobin J. Marks*, New Opportunities for High-Performance Source-Gated Transistors Using Unconventional Materials, Advanced Science, 2021, 8, 2101473.
7) Dong Liu#, Ruichang Chen#, Fengjing Liu#, Jie Zhang, Xinming Zhuang*, Yanxue Yin, Mingxu Wang, Zixu Sa, Peng Wang, Li Sun, Zhiyong Pang, Yang Tan, Zhitai Jia, Ming Chen, and Zai-xing Yang*, Flexible omnidirectional self-powered photodetectors enabled by solution-processed 2D layered PbI2 nanoplates, ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14, 46748-46755.
8) Zhi Wang#, Xinming Zhuang#, Yao Chen, Binghao Wang, Junsheng Yu, Wei Huang*, Tobin J. Marks*, and Antonio Facchetti*, Cinnamate-Functionalized Natural Carbohydrates as Photopatternable Gate Dielectrics for Organic Transistors, Chemistry of Materials, 2019, 31, 7608-7617.
9) Xinming Zhuang, Shijiao Han, Bingxin Huai, Wei Shi, and Junsheng Yu*, Sub-ppm and high response organic thin-film transistor NO2 sensor based on nanofibrillar structured TIPS-pentacene, Sensors and Actuators B: Chemical, 2019, 279, 238-244.
10) Xinming Zhuang, Dayong Zhang, Xiaolin Wang, Xinge Yu*, and Junsheng Yu*, Biocompatible and degradable gelatin dielectric based low-operating voltage organic transistors for ultra-high sensitivity NH3 detection, Applied Physics Letters, 2018, 113, 263301. (Featured Article).
