北京大学教授,博士生导师

纳米器件物理与化学教育部重点实验室副主任;

北京大学信息科学技术学院物理电子学研究所所长。 

教育背景

1984-1988年:北京大学物理学系。获理学学士学位。

1988-1994年:北京科技大学材料物理系。获工学博士学位(北京科技大学与英国剑桥大学联合培养)

1991-1993年:在英国剑桥大学材料系,联合培养研究生

工作经历

1994-1997年:在北京科技大学材料物理系工作,1996年评为副教授。

1997-1998年:在日本金属材料研究所,做COE研究员。

1998-2000年:在美国Arizona State University物理系,做博士后。

2001- 至今 :在北京大学电子学系工作,2002年评为正教授和博士生导师

研究领域和主要学术成绩

主要开展纳米材料和纳米器件的制备、结构和性能的研究,电子显微镜中的纳米操纵、纳米加工和原位测量方面的研究。

主要学术成绩有:纠正了前人对氧化钛纳米管的认识错误,首次提出并证实了钛酸纳米管的结构和形成机理。发展了一系列电子显微镜中的原位操作、加工和测量方法,实现了纳米材料和器件的结构与性能的对应。系统研究了碳纳米管的力学特性,观察到碳纳米管的超润滑,找到了碳纳米管从梁到弦的转变规律。原位搭建并研究了碳纳米管谐振器,找出了影响谐振频率的因素和规律。制备并研究了基于纳米管、纳米线的多种高性能纳米器件。至2017年3月,已经在Nature Nanotech., Nano Lett., Adv. Mater.等杂志上发表170余篇SCI论文,被SCI他引7600余次,h因子38,有10篇论文入选ESI高被引用论文。

作为负责人承担国家自然科学基金杰出青年基金、面上项目和国际合作项目,科技部863课题和973课题,北京市自然科学基金等多项科研项目。 

主要获奖和荣誉

2002年入选教育部“优秀青年教师资助计划”。

2004年入选教育部“新世纪人才支持计划”。

2004年获得北京市科学技术一等奖(排名第2)。

2008年因2001年发表在APL上的文章获得Thomson Reuters的“中国卓越研究奖(Thomson Reuters Research Fronts Awards 2008)”。

2009年入选国家自然科学基金委杰出青年

2010年获得国家自然科学二等奖(排名第2)

2011年全国优秀博士学位论文指导教师

2012入选享受国家政府特殊津贴人员专家

2014入选国家百千万人才工程,获“有突出贡献中青年专家”称号

2015年被评为科学中国人2014年年度人物

主要学术兼职

金属学报编委;中国材料研究学会纳米材料与器件分会理事;中国真空学会第八届理事;中国仪表功能材料学会ALD学会委员。

10多个国际杂志和多个国内核心期刊的审稿人。国内外多种基金、项目和人才的评估、评审专家。

培养学生

已培养出10余名博士和10余名硕士。

多名同学获得高等学校国家奖学金(郭耀2014)、北京市普通高等学校优秀毕业生(许婷婷2014,宁志远2015)、北京大学优秀毕业生(许婷婷2014,宁志远2015,付梦琦2016)、北京大学创新奖(郭耀2014,李星2015)等奖项。多名同学在国际会议上获优秀论文奖和优秀墙报奖。

2009年毕业的魏贤龙博士在读期间获得2008年中国电镜学会组织评选的“郭可信优秀学生奖”(全国唯一一名),入选2008年林岛(Lindao)学生参加了第58届德国林岛诺贝尔奖获得者大会,获得2007-2008年北京大学学术类创新奖,他的博士论文2011年入选全国百篇优秀博士论文。现为北京大学百人计划特聘研究员。

2015年毕业的宁志远的论文被评为2015年北京市优秀博士学位论文。

2015年李星获得真空学会优秀论文奖,2015年高通奖学金。

指导的本科生王博璐(2005年毕业)获得2004年北京大学优秀“莙政学者”和2005年北京大学优秀本科生。

近年的代表性文章

在钛酸纳米管的结构和形成机理方面,电子显微镜中的原位纳米测量和纳米加工和纳米器件研究方面取得了多项国际瞩目的研究成果。纠正了前人对氧化钛纳米管的认识错误,首次提出并证实了钛酸纳米管的结构和形成机理。发展了一系列电子显微镜中的原位操作、加工和测量方法,实现了纳米材料和器件的结构与性能的对应。系统研究了碳纳米管的力学特性,观察到碳纳米管的超润滑,找到了碳纳米管从梁到弦的转变规律。原位搭建并研究了碳纳米管谐振器,找出了影响谐振频率的因素和规律。制备并研究了基于纳米管、纳米线的多种高性能纳米器件。至2017年3月已在Nature Nanotech., Nano lett.等杂志上发表170余篇SCI论文,被SCI他引7600余次,有10篇论文入选ESI高被引用论文。是20项国家授权发明专利和2项美国专利的主要发明人。

近年来的主要代表文章如下:

2017:

1. Jiapei Shu, Gongtao Wu, Song Gao, Bo Liu, Xianlong Wei, Qing Chen*, “About the influence of water vapor on the electronic property of MoS2 field effect transistors”, Nanotechn., doi.org/10.1088/1361-6528/aa642d. online 2017-3-3.

2.  Yuxiang Han, Mengqi Fu, Zhiqiang Tang, Xiao Zheng, Xiaoye Wang, Tao Yang*, Qing Chen*, “Switching from Negative to Positive Photoconductivity towards Intrinsic Photoelectric Response in InAs Nanowire”, ACS Appl. Mater. Inter., (2017)DOI:10.1021/acsami.6b13775.

3.   Xing Li, Shaobo Cheng, Shiqing Deng, Xianlong Wei, Jing Zhu,* Qing Chen*, “Direct Observation of the Layer-by-Layer Growth of ZnO Nanopillar by In situ High Resolution Transmission Electron Microscopy”, Sci. Rep. 7(2017) 40911. DOI:10.1038/srep40911. 2017-1-18

4.  Xiaoye Wang, Wenyuan Yang, Baojun Wang, Xianghai Ji, Shuai Luo, Shengyong Xu, Wei Wang, Qing Chen, Tao Yang*, “Effect of nanohole size on selective area growth of InAs nanowire arrays on Si substrates”, Journal of Crystal Growth, December 2016, DOI:10.1016/j.jcrysgro.2016.12.026.

2016:

1.   Zhiqiang Tang, Xing Li, Gongtao Wu, Song Gao, Qing Chen, Lianmao Peng, and Xianlong Wei*, “Whole-journey nanomaterial research in an electron microscioe: from material synthesis, composition characterization, property measurements to device construction and tests”, Nanotechnology, 27 (2016) 485710.

2. Yingchao Yang, Xing Li, Minru Wen, Emily Hacopian, Weibing Chen, Yongji Gong, Jing Zhang, Bo Li, Wu Zhou, Pulickel M. Ajayan, Qing Chen, Ting Zhu*, and Jun Lou*, “Brittle Fracture of 2D MoSe2”, Adv. Mater., (2016) DOI: 10.1002/adma.201604201.

3. Yao Guo, Chunru Liu, Qifang Yin, Chengrong Wei, Shenghuang Lin, Tim B. Hoffman, Yuda Zhao, J. H Edgar, Qing Chen, Shu Ping Lau, Junfeng Dai, Haimin Yao, H. -S. Philip Wong, and Yang Chai*, “Distinctive In-plane Cleavage Behaviors of Two-Dimensional Layered Materials”, ACS Nano, 10 (2016) 8980-8988.

4. M. Q. Fu, T. W. Shi, X. Li, Q. Chen*, “The structure-dependent properties of InAs nanowires and their devices”, “SiGe, Ge, and Related Materials: Materials, Processing, and Devices 7” issue of "ECS Transactions", 75 (8) (2016) 733-748.

5. Xing Li, Xianlong Wei, Qing Chen*, “In-situ environmental scanning electron microscopy for probing the properties of advanced energy materials”, Int. J. Nanomanufacturing, 12 (3/4) (2016) 264-277. Invited review.

6. Yao Guo, Xianlong Wei, Jiapei Shu, Bo Liu, Jianbo Yin, Changrong Guan, Yuxiang Han, Song Gao and Qing Chen*, 

7. Yao Guo, Jianbo Yin, Xianlong Wei, Zhenjun Tan, Jiapei Shu, Bo Liu, Yi Zeng, Song Gao, Hailin Peng*, Zhongfan Liu*, Qing Chen*, “Edge states induced disruption to thte energy band alignment at the thickness modulated MoS2 junctions”, Adv. Electron. Mater., 2 (2016) 1600048. Back cover. Highlighted by MaterialsViewsChina.com.

8. Gongtao Wu, Xianlong Wei,* Song Gao, Qing Chen, Lianmao Peng, “Tunable graphene micro-emitters with fast temporal response and controllable electron emission”, Nature Comm., 7 (2016) 11513.

9. Zhaoguo Xue, Mingkun Xu, Xing Li, Jimmy Wang, Xiaofan Jiang, Xianlong Wei, Linwei Yu*, Qing Chen*, Junzhuan Wang, Jun Xu, Yi Shi, Kunji Chen and Pere Roca i Cabarrocas, “In-plane self-turning and twin dynamics renders large stretchability to mono-like zigzag silicon nanowire springs”, Adv. Funct. Mater., 26(2016) 5352.

10. Mengqi Fu, Zhiqiang Tang, Xing Li, Zhiyuan Ning, Dong Pan, Jianhua Zhao, Xianlong Wei, Qing Chen*, “Crystal phase- and orientation-dependent electrical properties of InAs nanowires”, Nano Lett., 16 (2016) 2478. Highlighted by www.x-mol.com.

11. Zhiyuan Ning, Mengqi Fu, Gongtao Wu, Chenguang Qiu, Jiapei Shu, Yao Guo, Xianlong Wei, Song Gao, Qing Chen*, “Remarkable influence of slack on the vibration of a single-walled carbon nanotube resonator”, Nanoscale, 8 (2016) 8658.

12. Rufan Zhang,# Zhiyuan Ning,# Ziwei Xu,# Yingying Zhang,* Huanhuan Xie, Feng Ding, Qing Chen, Qiang Zhang, Weizhong Qian, Yi Cui, Fei Wei,* “Interwall Friction and Sliding Behavior of Centimeters Long Double-Walled Carbon Nanotubes”, Nano Lett. 16 (2016) 1367-1374

13.  Jiapei Shu, Gongtao Wu, Yao Guo, Bo Liu, Xianlong Wei, Qing Chen,* “The Intrinsic orignin of the hysteresis in the MoS2 field effect transistors”, Nanoscale, 8 (2016) 3049.

14.  Yuxiang Han, Xiao Zheng, Mengqi Fu, Dong Pan, Xing Li, Yao Guo, Jianhua Zhao, Qing Chen,* “Negative photoconductivity of InAs nanowire”, Phys. Chem. Chem. Phys., 18 (2016) 818. DOI:10.1039/C5CP06139C.

15.   Xing Li‡, Dongdong Xiao‡, Hao Zheng‡, Xianlong Wei,* Xiaoye Wang, Lin Gu,* Yong-Sheng Hu, Tao Yang, Qing Chen,* “Ultrafast and Resersible Electrochemical Lithiation of InAs Nanowires Observed by In-Situ Transmission Electron Microscopy”, Nano Energy, 20 (2016) 194-201.

2015:

1.Gongtao Wu, Xianlong Wei,* Zhiyong Zhang, Qing Chen, Lianmao Peng,“A Graphene-Based Vacuum Transistor with High ON/OFF Current Ratio”, Adv. Funct. Mater., 25 (2015)5972-5978.DOI:10.1002/adfm.201502034.

2. Shi, Tuan Wei; Wang, Xiaoye; Wang, Baojun; Wang, Wei; Yang, Xiaoguang; Yang, Wenyuan; Chen, Qing; Xu, Hongqi; Xu, ShengYong;* Yang, Tao, “Nanoscale opening fabrication on Si (111) surface from SiO2 barrier for vertical growth of III-V nanowire arrays”, Nanotech.,26 (2015) 265302

3. Tuanwei Shi, Mengqi Fu, Dong Pan, Yao Guo, Jianhua Zhao, and Qing Chen*, “Contact properties of field-effect transistors based on indium arsenide nanowires thinner than 16 nm”, Nanotech. 26 (2015) 175202. Highlighted by nanotechweb.org. http://nanotechweb.org/cws/article/lab/60827.

4. Xing Li, Xianlong Wei,* Tingting Xu, Dong Pan, Jianhua Zhao, and Qing Chen*, “Large and Crystal Structure-Dependent Electromechanical Responses of InAs Nanowires under Axial Stretching”, Adv. Mater., 27 (2015) 2852.

of individual single-walled and few-walled carbon nanotubes

6. Yao Guo, Xianlong Wei, Jiapei Shu, Bo Liu, Changrong Guan, Song Gao and Qing Chen*, “Charge Trapping at the MoS2-SiO2 Interface and its Effects on the Characteristics of MoS2 Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors”, Appl. Phys. Lett., 106 (2015) 103109.

8. Xintong Zhang, Xing Li, Mengqi Fu, Tuanwei Shi, Zhiyuan Ning, Xiaoye Wang, Tao Yang and Qing Chen*, “Study on the response of InAs nanowire transistors to H2O and NO2”, Sensors and Actuators B: Chemical, 209 (2015) 456-461.

9. Xintong Zhang, Li Xing, Xiaoye Wang, Mengqi Fu, Tao Yang, Qing Chen, “Influence of Air on the Performance of InAs Nanowire FET”, Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 51(4) (2015) 585-590. doi:10.13209/j.0479-8023.2015.013.