视点前沿 | 广西师范大学刘林生副教授：以CVD技术赋能创新与产业化

对于 CVD 法的核心原理，刘林生副教授用通俗的语言解释道：“CVD 就是利用各种气体携带我们需要的源，在高温条件下反应生成纳米线、二维材料等所需物质。同时，通过我们自己搭建的气路控制系统和相应的支架系统，在生长低维材料的过程中还能加入生长异质结的结构，从而实现更复杂的功能。”

选择 CVD 法，并非偶然。刘林生副教授指出，与分子束外延（MBE）、金属有机化学气相沉积（MOCVD）等方法相比，CVD 法具有显著优势。首先，价格便宜，这使得国内外众多实验室都能配备该系统，为科研普及提供了便利；其次，灵活性高，通过更换石英管，同一台 CVD 设备就能制作不同材料的器件。“像 MBE、MOCVD 这类高端设备，加入某种源后若想更换新源，需要对腔体进行清理，清理不当甚至会导致设备报废，所以通常设备固定后材料体系就固定了。但我们的 CVD 设备，既能生长三五族、二六族材料，也能生长四六族材料，还能将不同材料混合使用，大大扩展了实验的可能性。” 此外，CVD 法还能实现低成本化，为材料商业化前的原型研究提供有力支持。目前，刘林生副教授团队已凭借该技术拿到多个**，部分参数甚至接近高端设备水平。

当然，CVD 法也并非完美无缺。不过，刘林生副教授及其团队正不断攻关，致力于弥补其短板，进一步提升该技术在低维材料制备中的性能。

▍相关**清单 

7. **名称：《一种纳米线多色近红外光电探测器》，**号：ZL 2021 2 0415521.9

依托先进设备，加速科研成果转化

科研的突破，离不开先进设备的 “助攻”。在刘林生团队的实验室里，卓立汉光的检测设备协同发力，为研究提供精准支撑。

在科研过程中，先进的检测设备对于验证器件性能、优化制备工艺至关重要。刘林生副教授表示，卓立汉光的相关设备为他们的研究提供了重要支持。目前，他们使用的卓立汉光系统包括变温PL光谱系统和太阳能电池外量子效率测试系统。

“这些系统能对我们生产的材料进行表征，帮助我们了解材料的纯度、结构等关键信息，为后续的器件研发和工艺优化提供了精准的数据支撑，让我们能更快速地推进研究进程，加速科研成果向实际应用的转化。” 刘林生副教授说道。

展望应用前景，指明产业化方向

凭借跨域科研经历，刘林生对低维材料器件的应用前景有着独到判断。锚定两大核心方向，全力推进产业化落地。

凭借多年的研究经验以及在海外的工作经历，刘林生副教授对纳米线器件及材料在太赫兹、类脑计算等领域的应用前景有着独到的见解。

他介绍，团队目前主要聚焦两大方向，首先是光电探测与光电器件。其中，太赫兹器件相关研究依托国家自然基金项目开展，主要研发太赫兹光电导天线，用于产生和探测太赫兹波。“这一方向的研究已非常接近产业化，我们已安排学生推进芯片产业化工作，准备搭建太赫兹时域光谱仪。该光谱仪可应用于大健康、生物医疗、物质探测等领域，而且太赫兹波相比X射线更安全，市场潜力巨大，目前也已得到华为的关注。”

另一方向则是纳米线、二维材料的生长以及雪崩光电二极管探测器的研发，团队同样拿到了包括发明**在内的多个**，并在不断推进相关研究。刘林生副教授表示，太赫兹光电导天线所使用的材料通过分子束外延技术在中科院物理所生长，而纳米线、二维材料则可在团队改造的 CVD 系统中生长，且已实现异质结构的生长突破，为后续产业化奠定了坚实基础。

在他看来，太赫兹领域的相关应用有望率先实现产业化突破，尤其是太赫兹时域光谱仪在多个民生及工业领域的应用，将为行业发展注入新的活力。

以赤诚情怀，助力国产设备发展

2017 年与卓立汉光结下了 “科研伙伴” 之缘。谈及选择的理由，他的回答既有 “理性考量”，更有 “情感温度”。

作为卓立汉光的长期用户，刘林生副教授从 2017 年来到广西师范大学后便开始与卓立汉光合作，后续又陆续采购了多台设备。谈及一直选择卓立汉光光谱仪的原因，他提到了两方面因素：一方面是实实在在的性价比，与国外设备相比，卓立汉光的设备价格更具优势，能在保证性能的前提下降低科研成本；另一方面则是出于对国产设备的情怀，“我还是喜欢用国内的设备，现在我们实验室购买的很多设备都是国产化的，也希望能为国产设备的发展贡献一份力量。”

同时，刘林生副教授也对卓立汉光未来的设备升级提出了期望。他表示，随着国外对相关设备的禁运和限制，发展国产光电设备已成为大势所趋，卓立汉光在这一领域做得非常出色。“我希望未来卓立汉光能根据科研人员的个性化需求，提供设备搭建和定制化服务。不仅能为我们节省时间和精力，对国内其他科研人员来说也是一大福音。毕竟，科研的重大进步往往伴随着设备的升级，新的测试手段才能推动重大突破的产生。”

从深耕 CVD 技术到推动太赫兹器件产业化，从依托先进设备加速科研进程到支持国产设备发展，刘林生副教授始终在半导体光电器件领域脚踏实地、不断探索。相信在他及众多科研工作者的努力下，我国在该领域的研究将不断取得新突破，为行业发展创造更多可能。

【致卓立汉光的同行者】

感恩相伴，不负信赖！

【老师简介】

刘林生，广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院，广西类脑计算与智能芯片重点实验室，广西高校集成电路与微系统重点实验室，副教授，硕士生导师，IEEE会员/IEEE光电子分会会员，中国光学工程学会**会员，中国电子学会会员，广西电子学会专家委员会委员，广西人工智能学会会员，本硕博毕业于兰州大学，曾在法国国家科研中心（CNRS）、巴黎十一大/巴黎萨克雷大学（2024年软科ARWU世界排名第12，2019年US News世界排名第30）、希腊国家研究与技术基金会（FORTH）、中科院物理所、中科院半导体所等国内外**机构学习与工作多年，现从事太赫兹天线、低维光电器件和微型光谱仪及相关应用等方面研究工作，在国内外**期刊如Nano Lett. , APL, 《物理学报》等发表论文50余篇，他引600余次。

主要研究方向:主要从事低维尺度下的纳米光电材料生长、光电器件制备与应用研究。具体有：太赫兹辐射源/探测器制备（6G通讯、安全检测、生物医学应用等的核心器件），低温材料生长及光电器件应用（如微型光谱仪、光电探测器等）。