人物生平
趙宇吉博士本科畢業於復旦大學微電子系,獲學士學位。畢業後獲得了有“藍光之父”之稱的中村修二教授的賞識,前往加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)攻讀電子工程博士學位。師從LED業界首席科學家,美國工學院院士,“藍光之父”中村修二教授,並有幸成為中村先生的第一個也是唯一一個來自中國大陸的學生 ,進行氮化鎵基LED和雷射器的研究 。
2014年10月7日,中村修二教授因發明“高效藍色發光二極體”而獲得2014年諾貝爾物理學獎 。
在跟隨中村修二教授攻讀博士期間,趙宇吉博士在國際知名的期刊和會議如AppliedPhysicsLetters,OpticsExpress,AppliedPhysicsExpress,CLEO上發表了30餘篇論文,其中SCI期刊論文20篇(第一作者8篇),並在CLEO,IWN,MRS等國際知名會議上做專題報告超過13次,申請美國及國際專利11項(批准5項)。2012年提前博士畢業,並以26歲的年紀成為中村修二教授10年來最年輕的博士畢業生,並作為加州大學UCSB的科研代表,受到了來訪的美國能源部部長朱棣文,阿拉伯王子殿下等的接見。畢業後,破格提拔為加州大學UCSB研究員ProjectScientist。
趙宇吉博士長期擔任AppliedPhysicsLetters,JournalofAppliedPhysics,OpticsExpress,OpticsLetters等套用物理學,光學等國際頂級學術期刊特約審稿人。並應邀在美國加州大學洛杉磯分校,加州大學聖地亞哥分校,聖母大學,伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校,維吉尼亞大學,里海大學,及中國復旦大學,清華大學,北京大學,浙江大學等國內外知名學府做邀請報告10餘次。
在解決LEDEfficiencyDroop的問題上做出了革命性成果。其中,第一作者及通訊作者論文“High-PowerBlue-VioletSemipolar(20-2-1)InGaN/GaNLight-EmittingDiodeswithLowEfficiencyDroopat200A/cm”,AppliedPhysicsExpress4,082104(2011),獲2012年度AppliedPhysicsExpress最佳引用論文獎 。這一系列成果,被公認為代表了下一代LED照明的革命性技術,在學術界和工業界引起巨大轟動。這些成果被科學雜誌Science ,自然雜誌NaturePhotonics ,美國光學協會OSA ,SemiconductorToday,LaserFocusWorld等專題報導100餘次 ,並由英,德,中,西,韓,日,等國用6種語言轉載。
在氮化鎵基綠色雷射器,功率器件,太陽能電池等綠色能源領域做出重要貢獻。其中,在CLEO上以第一作者和通訊作者發表的關於綠色LED和雷射器的文章,獲CLEO TheodoreMaiman最佳論文半決賽獎(能源領域排名第一) 。同時,創紀錄的連續四年(2010~2013)獲得美國加州大學UCSB傑出研究獎OutstandingResearchAward。
2014年5月,趙宇吉博士受聘美國亞利桑那州立大學,任富爾頓工程學院助理教授,博士生導師 。
2015年7月,趙宇吉教授榮獲美國亞利桑那科學協會 Science Foundation Arizona頒發的青年教授獎Bisgrove Scholar Career Faculty Award
2015年10月,趙宇吉教授榮獲美國國家宇航局National Aeronautics and Space Adminsitration (NASA)頒發的青年科學家獎 NASA Early Career Faculty Award
主要成就
趙宇吉博士在加州大學聖芭芭拉分校和中村修二教授一同研發期間。
1.擔任高效率低衰退半極化氮化鎵基藍綠色LED(HighEfficiencyLowDroopSemipolarGaN-basedBluetoGreenLED)項目帶頭人,開發了新一代LED晶片,解決了高電流下的效率衰退的LED業界難題(EfficiencyDroop) 。趙宇吉博士研發的晶片,採用最頂尖的有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)材料技術,並結合先進的光子晶體(PhotonicCrystal)和量子阱(QuantumWell)等納米科學和量子物理,大大提高了LED晶片的效率,並擁有高效率,小尺寸,能夠穩定工作在超高電流下等特點。該成果被公認為是下一代照明的革命性技術,不但從第一次實驗上真正提出並證實了解決EfficiencyDroop的有效方法,並且在根本上證實了俄歇效應是EfficiencyDroop的根本原因。該成果在學術界和工業界引起了巨大轟動,並被美,中,日,德等10餘國的專業媒體爭相報導。其本人也作為項目負責人,先後接受了科學雜誌Science ,自然NaturePhotonics 美國光學學會OSA ,美國物理學會AIP的採訪,更是作為加州大學(UCSB)科學家代表,受到了來訪的阿拉伯王子殿下的接見。該成果的專利,吸引了像科銳(CREE),康寧(Corning),套用材料(AppliedMaterials),首爾半導體(SeoulSemiconductor)等各大LED照明廠商的巨大興趣,部分技術已經進入了產業化階段。2013年5月,趙宇吉博士作為加州大學(UCSB)科研代表,參加在聖塔芭芭拉召開的美國能源部的能源研討會(SummitonEnergyEfficiency),並接受前美國能源部部長,諾貝爾獎獲得者朱棣文的接見。
2.擔任高亮度半極化氮化鎵基綠色直射雷射器(HighPowerSemipolarGaN-basedGreenLaserDiodes)項目主任科學家(ChiefScientist),主導開發了世界首個綠色雷射器,解決了困擾半導體光電領域長達20餘年的缺少直射綠色雷射的難題(GreenGap) 。之前的綠色雷射普遍採用頻率倍頻(DoubleFrequency)的結構,效率十分低下,並且有體積龐大,結構複雜,造價昂貴等缺點。基於氮化鎵半導體的直射雷射(DirectEmissionLaserDiode)技術能克服以上所有缺點,被公認為是下一代的綠色雷射技術。趙宇吉博士的團隊,接連克服了材料外研生長及雷射器設計、製造上的難關,研發出了世界上首個基於半極化氮化鎵的綠色直射雷射器 。目前為止,世界上僅5家機構擁有氮化鎵基綠色直射(DirectEmission)雷射技術,加州大學(UCSB)為其中唯一的大學機構 。
出版著作(部分)
1.Y.Zhao*,S.H.Oh,F.Wu,Y.Kawaguchi,S.Tanaka,K.Fujito,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“Greensemipolar(20-2-1)InGaNlight-emittingdiodeswithsmallwavelengthshiftandnarrowspectralwidth”,Appl.Phys.Express,vol.6,062102(2013).自然雜誌NaturePhotonics,CompoundSemiconductor等專題報導
AppliedPhysicsExpress主頁封面論文(FrontPageArticle)
2013年5月至7月AppliedPhysicsExpress當月下載量前20最佳論文
2.Y.Zhao*,F.Wu,C.Y.Huang,Y.Kawaguchi,S.Tanaka,K.Fujito,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“suppressingthevoiddefectsinthelongwavelengthsemipolarInGaNquantumwellsby growthrateoptimization”,Appl.Phys.Lett.,vol.102,091905(2013).
3.Y.Zhao*,Q.Yan,D.Feezell,K.Fujito,C.G.VandeWalle,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“Opticalpolarizationcharacteristicsofsemipolar(30-31)and(30-3-1)InGaN/GaNlight-emittingdiodes”,Opt.Express,vol.21,A53(2013).
4.Y.Zhao*,Q.Yan,C.Y.Huang,S.C.Huang,P.S.Hsu,S.Tanaka,C.C.Pan,Y.Kawaguchi,K.Fujito,D.Feezell,C.G.VandeWalle,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“Indiumincorporation andemissionpropertiesofnonpolarandsemipolarInGaNquantumwells”,Appl.Phys.Lett.,vol.100, 201108(2012).
5.Y.Zhao*,S.Tanaka,C.C.Pan,K.Fujito,D.Feezell,J.S.Speck,S.P.DenBaars,andS.Nakamura,“High-powerblue-violetsemipolar(20-2-1)InGaN/GaNlight-emittingdiodeswithlowefficiencydroopat 200A/cm2”,Appl.Phys.Express,vol.4,082104(2011).
科學雜誌Science,美國光學協會OSA,SemiconductorToday等專題報導
AppliedPhysicsExpress2012年度最佳引用論文(MostCitedArticlesoftheYear)
2011年7月AppliedPhysicsExpress當月下載量前20最佳論文
6.C.Y.Huang,Y.Zhao,andY.R.Wu,“NonpolarandSemipolarLEDs”,chapterin“NitrideSemiconductor LEDs”,editedbyProf.J.J.Huang,Prof.H.C.Kuo,andProf.S.C.Shen,WoodheadPublishing