中国科学院金属研究所孙东明

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孙东明，男，1978年12月生，中国科学院金属研究所研究员、纳米碳基电子器件创新课题组组长，国家优秀青年科学基金获得者。2001年毕业于吉林大学电子材料与元器件专业，2006年获得吉林大学微电子学与固体电子学博士学位，2006-2012年在日本东京工业大学和名古屋大学工作。2012年，在中科院金属所先进炭材料研究工作。主要从事碳纳米管/石墨烯基柔性薄膜晶体管器件、微机电系统/压电超声波马达、印刷电子器件领域的研究。提出了气相过滤转移技术制备柔性碳纳米管薄膜晶体管电路的方法，大幅度提高了碳纳米管晶体管器件的性能，并率先实现了碳纳米管时序逻辑集成电路；提出了全碳薄膜晶体管器件的设计思路，首次制备出可塑全碳晶体管电路。

孙东明
性　别        男        最高学历        博士研究生
职　称        研究员        
专家类别        国家优秀青年科学基金获得者
部　门        沈阳材料科学国家（联合）实验室 先进炭材料研究部
通讯地址        辽宁省沈阳市沈河区文化路，中国科学院金属研究所，先进炭材料研究部 工艺楼426室
邮政编码        110016        
电子邮件        dmsun@imr.ac.cn
电　话        +86-24-83973579        
传　真        +86-24-83973579


简历：
　　1997/09-2001/06: 本科, 电子材料与元器件专业, 电子工程系, 吉林大学.
　　2001/09-2006/06: 博士, 微电子学与固体电子学专业, 集成光电子学国家（联合）重点实验室, 电子科学与工程学院, 吉林大学.
　　2006/09-2008/04: 博士后研究员, Frontier创造共同研究中心, 日本东京工业大学.
　　2008/04-2009/03: 博士后研究员, 精密工学研究所, 日本东京工业大学.
　　2009/04-2012/05: 博士后研究员, 量子工学研究科, 日本名古屋大学.
　　2012/06-现在: 研究员, 先进炭材料研究部, 沈阳材料科学国家(联合)实验室, 中国科学院金属研究所.
研究领域：
　　1、碳纳米材料（碳纳米管/石墨烯）电子学器件
　　2、微机械电子系统 (MEMS)和压电超声波马达
　　3、印刷电子器件
承担科研项目情况：
　　♦ 柔性碳纳米管薄膜晶体管和集成电路
　　提出一种气相过滤转移技术制备柔性高性能碳纳米管薄膜晶体管和集成电路的方法，在大幅提高薄膜晶体管器件性能基础上，实现了碳纳米管时序逻辑集成电路。
　　♦ 可塑的全碳薄膜晶体管和集成电路
　　提出全碳薄膜晶体管的设计思想，构建了全碳薄膜晶体管和集成电路，通过塑型技术获得了透明立体的集成电路。

代表论著：
　　1.  Dong-ming Sun, et al., 2011, “Flexible high-performance carbon nanotube integrated circuits”, Nature Nanotechnol., 6, 156-161.
　　2.  Dong-ming Sun, et al., 2013, “Mouldable all-carbon integrated circuits”, Nature Commun., 4, 2302.
　　3.  Dong-Ming Sun, et al., 2013, “A review of carbon nanotube- and graphene-based flexible thin-film transistors”, Small, 9(8), 1188-1205.
　　4.  Dongming Sun, et al., 2010, “Theoretical and experimental investigation of traveling wave propagation on a several-millimeter-long cylindrical pipe driven by piezoelectric ceramic tubes”, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectrics, Freq. Contr., 57(7), 1600-1611.

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金属所米级单壁碳纳米管薄膜的连续制备及全碳电路研制获进展

单壁碳纳米管具有优异的力学、电学和光学性质，在柔性和透明电子器件领域可作为透明电极材料或半导体沟道材料，因此被认为是最具竞争力的候选材料之一。开发出可高效、宏量制备高质量碳纳米管薄膜的方法已成为该材料走向实际应用的关键难题。首先，迄今制备的单壁碳纳米管薄膜的尺寸通常为厘米量级，批次制备方式不能满足规模化应用要求。其次，由于在碳纳米管薄膜制备工艺过程中通常会引入杂质和结构缺陷，使得薄膜的光电性能劣化，远低于理论预测值。因此，发展一种高效、宏量制备高质量单壁碳纳米管薄膜的制备方法具有重要价值。


　　近日，中国科学院金属研究所先进炭材料研究部孙东明团队与刘畅团队合作，提出了一种连续合成、沉积和转移单壁碳纳米管薄膜的技术，实现了米级尺寸高质量单壁碳纳米管薄膜的连续制备，并基于此构建出高性能的全碳薄膜晶体管（TFT）和集成电路（IC）器件。研究人员采用浮动催化剂化学气相沉积方法在反应炉的高温区域连续生长单壁碳纳米管，然后通过气相过滤和转移系统在室温下收集所制备的碳纳米管，并通过卷到卷转移方式转移至柔性PET基底上，获得了长度超过2m的单壁碳纳米管薄膜。对该过滤沉积过程进行流体仿真，其结果表明当调节出气口速度使抽滤过程处于平衡状态时，该过滤系统中的气流呈现出均匀的气流速度分布。通过该方法制备的单壁碳纳米管薄膜表现出优异的光电性能和分布均匀性，在550纳米波长下其透光率为90％，方块电阻为65Ω/□。研究人员利用所制备的碳纳米管薄膜构筑了高性能全碳柔性透明晶体管以及异或门、101阶环形振荡器等柔性全碳集成电路。


　　这是研究人员首次开发出米级长度的单壁碳纳米管薄膜的连续生长、沉积和转移技术，所制备的单壁碳纳米管薄膜及其晶体管具有优异的光电性能，为未来开发基于单壁碳纳米管薄膜的大面积、柔性和透明电子器件奠定了材料基础。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、中科院装备研制计划、辽宁百千万人才计划、青年##计划等的支持。单壁碳纳米管薄膜的连续制备技术已获得中国发明专利（ZL201410486883.1），相关论文于近日在《先进材料》（Advanced Materials）在线发表。


　　　论文链接

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在“五一”国际劳动节前夕，为进一步增强全省广大职工的自豪感和使命感，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气，辽宁省总工会印发了《关于表彰 2023年辽宁五一劳动奖章辽宁五一劳动奖状和辽宁工人先锋号的决定》，以弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神，激励广大劳动群众提高技术创新水平，焕发创新创造活力，在推进全面振兴新突破三年行动中充分发挥示范引领作用，奋斗成就梦想，实干创造辉煌。我所孙东明研究员被授予“辽宁五一劳动奖章”。