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    黄火林

    • 教授     博士生导师   硕士生导师
    • 性别:男
    • 毕业院校:厦门大学
    • 学位:博士
    • 所在单位:光电工程与仪器科学学院
    • 学科:测试计量技术及仪器. 光学工程. 微电子学与固体电子学
    • 办公地点:大连理工大学 研教楼 724室
    • 电子邮箱:hlhuang@dlut.edu.cn

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    个人简介

    NEWS(2021.11): 

    国家第三代半导体产业技术战略联盟官网持续刊载报导我们的研究工作(研究生毕业论文)

    https://mp.weixin.qq.com/s/eZtNlbL81hlBCItltok4iw

    https://mp.weixin.qq.com/s/_1919GaQg38T8lbwxwmelw

    https://mp.weixin.qq.com/s/ZGtBKEQ7z2KAvSeK_RMMGw


    关于研究生:

    1、祝贺孙仲豪同学荣获:大连理工大学优秀毕业生、辽宁省优秀毕业生、优秀博士就业榜样(2021)

    2、祝贺张卉同学荣获:国家研究生奖学金、大连理工大学优秀毕业生、大连市优秀毕业生(2021)

    3、祝贺孙仲豪同学荣获:“英特尔奖学金”、大连理工大学“博士生学术之星”(每年全校仅10个)(2021)

    4、祝贺李飞雨同学荣获:国家研究生奖学金、大连理工大学优秀毕业生、大连市优秀毕业生(2020)


    关于博士后招聘:

    欢迎有志于投身新一代半导体器件芯片事业的博士后加入!


    关于研究生报考:

    欢迎2021年考研、保研同学报考课题组硕、博研究生!

    课题组主要研究方向包括(不局限于):

    (1)第三代半导体氮化镓功率器件芯片与模块技术(物理、半导体、电路或者系统相关知识背景的优先);(2)新型氮化镓基传感器芯片与仪器制造技术(物理、半导体、电路或者仪器相关知识背景的优先)

    备注:欢迎勤于思考、积极主动、乐于协作,愿意致力于国产芯片国家重大战略需求方向研究的学生报考;课题组将提供一流的科研平台、丰厚的科研成果奖励以及国际化的学术交流和一流企业工作推荐机会。


    个人简介:

    黄火林, 现任大连理工大学光电工程与仪器科学学院教授、博导。2006年7月和2011年7月于厦门大学物理系分别获得学士和博士学位,2011年8月至2014年10月在新加坡国立大学(NUS)电机工程系(ECE)从事新一代GaN材料功率电子器件研制工作,负责攻关《高压高功率氮化镓材料功率电子器件技术研发》重大项目。该项目典型成果是获得大于3V阈值电压和超过1000V击穿电压性能的常关型(增强型)功率器件,以及基于无金(Au-free)工艺技术的+2V阈值电压和600V击穿电压的常关型功率器件,项目器件指标达到同期国际先进水平。2014年12月被引进大连理工大学,主要继续从事GaN功率电子器件制造和新型GaN基光电磁传感器集成技术研究方向,目前建立并领导大连理工大学GaN功率器件团队(包括3位高级职称和2位中级职称专职教师)。在GaN电子器件技术方向,已在IEEE Electron Device Letters、IEEE Transactions on Power Electronics等领域著名期刊和重要国际会议上发表学术论文超过五十篇,已经申请或授权国际、国内发明专利近三十项(第一发明人、近五年);担任国家基金委项目、教育部博士后基金、博士学位中心以及省级人才项目(会评)评审专家。


    主持科研项目(2015-2020):
    1、氮化镓自支撑衬底大功率垂直结构场效应晶体管基础技术研究(国家自然科学基金项目)

    2、基于纵向短栅极沟道结构的低导通电阻常关型GaN基HEMT器件制备研究(国家自然科学基金项目)

    3、6英寸硅基氮化镓增强型功率器件技术研发(中央引导地方科技发展专项

    4、氮化镓材料功率器件新结构与关键工艺技术研究(辽宁省科技重大专项课题)

    5、多重2DEG沟道和凹槽栅组合GaN MOS-HEMT器件的研制(安徽省自然科学研究 重大项目课题)

    6、低导通电阻大阈值电压常关型AlGaN/GaN基HEMT器件制备研究(辽宁省教育厅项目)

    7、常关型GaN基功率器件的仿真与制作中央高校基本科研业务经费--引进人才专项)

    8、基于栅极沟道再生长技术的GaN材料HEMT器件研制、基于HEMT结构的GaN材料高温霍尔传感器制备研究(滚动支持多项中央高校基本科研业务经费专项)

    9、GaN材料垂直结构功率器件制作工艺研究、氮化镓材料垂直结构场效应晶体管研制、氮化镓材料垂直结构功率器件可靠性研究(滚动支持多项中科院系统重点实验室课题)

    10、氮化镓功率器件方向相关横向课题


    代表性论文(部分一作或通讯成果):

    [1] F. Li, R. Wang, H. Huang*, et al., Temperature Dependent Hot Electron Effects and Degradation Mechanisms in 650-V GaN-based MIS-HEMT Power Devices under Hard Switching Operations,  IEEE J. Emerg. Sel. Topics Power Electron., vol. 9, pp. 6424-6431, 2021 ( (5年)IF=6.08top).

    [2] Z. Sun, H. Huang*, et al., A Novel Analytical Model for Ohmic Contacts to Planar Devices: Theoretical Design and Experimental Verification, IEEE Trans. Electron Dev. 68, pp. 299-306, 2021 (SCI, IF=2.91, top).

    [3] Z. Sun,  H. Huang*, et al., Effects of SiON/III-nitride interface properties on device performances of GaN-based power field-effect transistors, J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 54, p. 025109, 2021 (SCI, IF=3.17).

    [4] H. Huang*, H. Zhang, Y. Cao, et al., High-temperature three-dimensional GaN-based hall sensors for magnetic field detection, J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 54, p. 075003, 2021 (SCI, IF=3.17).

    [5] Z. Sun, H. Huang*, et al., Improving Performances of Enhancement-Mode AlGaN/GaN MIS-HEMTs on 6-inch Si Substrate Utilizing SiON/Al2O3 Stack Dielectrics, IEEE Electron Device Lett. 41, pp. 135-138, 2020 (SCI, IF=4.22top).

    [6] Z. Sun, H. Huang*, et al., A Novel GaN Metal-Insulator-Semiconductor High Electron Mobility Transistor Featuring Vertical Gate Structure, Micromachines, vol. 10, p. 848, 2020 (SCI, IF=2.52).

    [7] H. Huang*, Z. Sun, Y. Cao, et al., Investigation of Surface Traps-Induced Current Collapse Phenomenon in AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistors with Schottky Gate Structures, J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 51, p. 345102, 2018 (SCI, IF=3.17).

    [8] H. Huang*, F. Li, Z. Sun, and Y. Cao, Model Development for Threshold Voltage Stability Dependent on High Temperature Operations in Wide-Bandgap GaN-Based HEMT Power Devices, Micromachines, vol. 9, p. 658, 2018 (SCI, IF=2.52).

    [9] H. Huang*, Z. Sun, F. Zhang, et al., Analytical model for accurate extraction of metal-semiconductor ohmic contact parameters using a novel electrode-pair layout scheme, Physica E, vol. 108, pp. 197-201, 2019 (SCI, IF=3.57).

    [10] H. Huang*, F. Li, Z. Sun, et al., Gallium Nitride Normally-Off Vertical Field-Effect Transistor Featuring an Additional Back Current Block Layer Structure, Electronics, vol. 8, p. 241, 2019 (SCI, IF=2.41).

    [11] H. Huang*, F. Li, Z. Sun, et al., Proposal and Demonstration of GaN-Based Normally-Off Vertical Field-Effect Transistor with a Design of Back Current Block Layer, Key Eng. Mater., vol. 787, pp. 69-73, 2018 (EI).

    [12] H. Huang*, Y. Cao, et al., Improved Wide-bandgap Gallium Nitride Hall Sensors for High Temperature Applications, 2019 Collaborative Conference on Materials Research (CCMR), Goyang, South Korea, June 3-7, 2019.

    [13] H. Huang*, Z. Sun, et al., Performance-Improved Normally-off AlGaN/GaN High-Electron Mobility Transistors with a Designed p-GaN Area under the Recessed Gate, 13rd IEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology (ICSICT), Hangzhou, pp. 1230-1232, 2016 (EI).

    [14] Z. Sun, H. Huang*, et al., Improved On-Resistance and Breakdown Voltage Vertical GaN-based Field Effect Transistors, 13rd IEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology (ICSICT), Hangzhou, pp. 1101-1103, 2016 (EI).

    [15] H. Huang*, Z. Sun, Y. Cao, et al., A New Method for Extracting Ohmic Contact Parameters Obtaining the specific contact resistance from transmission line model measurements, 2018 IEEE Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications in Asia, Xi'an, pp. 153-156, 2018 (EI).

    [16] H. Huang* and Y.C. Liang, "Formation of combined partially recessed and multiple fluorinated-dielectric layers gate structures for high threshold voltage GaN-based HEMT power devices", Solid-State Electron. 114, 148-154, 2015 (SCI, IF=1.44).

    [17] H. Huang, Yung C. Liang, Ganesh S. Samudra, Ting-Fu Chang, and Chih-Fang Huang, “Effects of Gate Field Plates on the Surface State Related Current Collapse in AlGaN/GaN HEMTs”, IEEE Trans. Power Electron. 29, 2164-2173, 2014 (SCI, IF=6.37, top).

    [18] H Huang, Yung C. Liang, Ganesh S. Samudra, and Cassandra Low Lee Ngo, “Au-Free Normally-off AlGaN/GaN-on-Si MIS-HEMTs using Combined Partially Recessed and Fluorinated Trap-Charge Gate Structures”, IEEE Electron Device Lett. 35, pp. 569-571, 2014 (SCI, IF=4.22, top).

    [19] H. Huang*, Y. Xie, et al., “Growth and fabrication of sputtered TiO2 based ultraviolet detectors”, Appl. Surf. Sci. 293, pp. 248-254, 2014, (SCI, IF=6.18, top).

    [20] H. Huang, Y. Xie, et al., “Low-Dark-Current TiO2 MSM UV Photodetectors with Pt Schottky Contacts”, IEEE Electron Device Lett. 32, pp. 530-532, 2011 (SCI, IF=4.22, top).

    [21] H. Huang*, W. Yang, et al., “Metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors based on TiO2 films deposited by radio frequency magnetron sputtering”, IEEE Electron Device Lett. 31, pp. 588-590, 2010 (SCI, IF=4.22top).

    [22] H. Huang*, Y.-H. Wang, et al., "Formation of Gate Structure by Multiple Fluorinated Dielectric Layers on Partially Recessed Barrier for High Threshold Voltage AlGaN/GaN Power HEMTs", 11th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-11), 2015, August 30 - September 4, Beijing, China.

    [23] H. Huang, Y.-H. Wang, et al., “5V High Threshold Voltage Normally-off MIS-HEMTs with Combined Partially Recessed and Multiple Fluorinated-Dielectric Layers Gate Structures”, 46th SSDM 2014, September 8-11, 2014, Ibaraki, Japan.

    [24] H. Huang, Y. C. Liang, G. S. Samudra, and C.-F. Huang, “Design of Novel Normally-off AlGaN/GaN HEMTs with Combined Gate Recess and Floating Charge Structures”, IEEE PEDS 2013, April 22-25, 2013, Kitakyushu, Japan.

    [25] H. Huang, Y. C. Liang, and G. S. Samudra, “Theoretical Calculation and Efficient Simulations of Power Semiconductor AlGaN/GaN HEMTs”, IEEE EDSSC 2012, December 3-5, 2012, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand.

    [26] H. Huang, Y. C. Liang, et al., “Modelling and Simulations on Current Collapse in AlGaN/GaN Power HEMTs”, SISPAD 2012, September 5-7, 2012, Denver, CO, USA.


    近三年主要申请或授权发明专利(部分):

    1、黄火林具有三明治栅极介质结构的HEMT器件及其制备方法,发明专利,ZL201510392175.6,授权公告日:2018.04.10

    2、黄火林、梁红伟、夏晓川、杜国同,一种纵向短开启栅极沟道型HEMT器件及其制备方法,发明专利,ZL201510319284.5,授权公告日:2018.04.27

    3、黄火林、孙仲豪、梁红伟、夏晓川、杜国同等,具有纵向栅极结构的常关型HEMT器件及其制备方法,发明专利,ZL201610109041.3,授权公告日:2018.06.19

    4、黄火林,兼具栅极电介质和刻蚀阻挡层功能结构的常关型功率器件及其制备方法,发明专利,ZL201910361971.1,授权公告日:2021.01.19

    5、孙仲豪(本人博士生)、黄火林具有极化结纵向泄漏电流阻挡层结构的HEMT器件及其制备方法,发明专利,ZL201810789540.0,授权公告日:2020.09.29

    6、黄火林、孙仲豪、曹亚庆、李飞雨、胡礼中,一种半导体电极欧姆接触电阻参数提取方法,发明专利,201711344193.2,申请日:2017.12.15

    7、黄火林、孙仲豪、李飞雨、曹亚庆、胡礼中,一种欧姆接触电极有效宽度的计算和判定方法,发明专利,201711401180.4,申请日:2017.12.22

    8、黄火林、孙仲豪,半纵向型欧姆接触电极及其制作方法,发明专利,201810320840.4,申请日:2018.04.11

    9、黄火林、孙仲豪、李飞雨、曹亚庆、陶鹏程,一种具有局部电流阻挡层的纵向栅极结构功率器件及其制备方法,发明专利,201810790140.1,申请日:2018.07.18

    10、黄火林、李飞雨、陶鹏程、孙仲豪、曹亚庆,一种具有P型埋层结构的增强型HEMT器件及其制备方法,发明专利,201810789995.2,申请日:2018.07.18

    11、黄火林、孙仲豪,一种高阈值电压常关型高电子迁移率晶体管及其制备方法,发明专利,201910361958.6,申请日:2019.04.30

    12、黄火林、李飞雨、王荣华、刘晨阳、任永硕、梁辉南,一种确定GaN cascode器件失效位置的测试分析方法,发明专利,201910918010.6,申请日:2019.09.26

    13、黄火林、孙楠、孙仲豪、赵程,一种场板下方具有蜂窝凹槽势垒层结构的常关型HEMT器件,发明专利,201911355731.7,申请日:2019.12.25

    14、黄火林、孙仲豪,一种高阈值电压常关型高电子迁移率晶体管及其制备方法,国际专利PTC阶段,PCT/CN2020/087347,申请日:2020.04.30

    教育经历

    2006.9 -- 2011.7
    厦门大学       凝聚态物理       博士

    2002.9 -- 2006.7
    厦门大学       物理学       学士

    工作经历

    2011.8 -- 2014.9

    新加坡国立大学      电机工程系(ECE)      博士后研究员      博士后

    社会兼职

  • 2021.1 -- 2022.1

    编辑(SCI学术期刊 Micromachines)

  • 2019.9 -- 2024.12

    副主任(辽宁省第三代半导体专业技术创新中心)

  • 国家自然科学基金项目 & 中国博士后科学基金项目 & 教育部学位中心--评审专家
    国际知名学术期刊 Micromachines (SCI & EI检索) 编辑
    参与IEEE国际功率半导体技术路线制定
    IEEE EDL, TED, APL, ACS Applied Materials & Interfaces, Nanotechnology, ECS Journal of The Electrochemical Society, International Journal of Electrical Power and Energy Systems等二十余个国际重要学术期刊以及国内中国物理B、物理学报等期刊审稿人

  • 研究方向

  • 1、氮化镓材料新型功率器件可靠性、工艺与模块研制 2、新型宽禁带光电磁传感器芯片与集成