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羅毅[1] 1983年畢業於清華大學無線電電子學系電子物理與激光專業。清華大學教授,工學博士。

羅毅
出生 1960年2月
國籍 中國
職業 教授
知名於 教育部長江特聘教授。
知名作品日本應用物理學雜誌
光波技術雜誌
量子電子學雜誌

分別於1987年和1990年在日本東京大學工學部電子工學科獲工學碩士與博士學位,1990年4月-1992年3月在日本光計測技術開發株式會社中央研究所任研究員。1992年4月回國,同年因學術成就突出被破格提升為清華大學電子工程系教授,1995年晉升為博士生導師。現擔任集成光電子學國家重點聯合實驗室主任、清華大學實驗區主任\(該重點實驗室在2002年由科技部組織的包括計算機、軟件、信息材料與器件等所有36個信息類國家重點實驗室的評估中獲第一名\)。曾任國際電機電子工程師學會主辦的量子電子學雜誌編委\(AssociateEditorofIEEEJournalofQuantumElectronics,1996-1998\),教育部長江特聘教授。 2002年,羅毅教授負責的2500萬元的GaN藍光發光管的研究與開發項目通過了鑑定,獲山東省科技進步一等獎。2019年電子工程系思想政治工作與學生培養工作研討會報道[2]

目錄

主要職務

現擔任集成光電子學國家重點聯合實驗室主任、清華大學實驗區主任(該重點實驗室在2002年由科技部組織的包括計算機、軟件、信息材料與器件等所有36個信息類國家重點實驗室的評估中獲第一名)。曾任國際電機電子工程師學會主辦的量子電子學雜誌編委(Associate Editor of IEEE Journal of Quantum Electronics,1996-1998),教育部長江特聘教授。

代表性成果與個人榮譽

2002年,羅毅教授負責的2500萬元的GaN藍光發光管的研究與開發項目通過了鑑定,獲山東省科技進步一等獎;建設了包括德國AIXTRON公司MOCVD設備在內的GaN材料與器件研究基地,自行研製的藍色發光二極管獲得突破,15000餘個器件的測試結果表明,器件的典型工作特性與國際上高亮度發光二極管的市場水平基本相當。增益耦合DFB激光器——國際公認的優秀光源的開創者之一,他也是國內最早從事DFB激光器與電吸收調製器單片集成研究的科學家。 2003年,正式在深圳研究生院建立了以羅毅教授為實驗室主任的半導體照明實驗室,主要從事大功率照明用LED的封裝技術研究,從而建成了從芯片外延到器件封裝的一整套研究平台。科技部啟動了半導體照明工程後,羅毅教授被選為專家組成員。

人物經歷

分別於1987年和1990年在日本東京大學工學部電子工學科獲工學碩士與博士學位,1990年4月-1992年3月在日本光計測技術開發株式會社中央研究所任研究員。1992年4月回國,同年因學術成就突出被破格提升為清華大學電子工程系教授,1995年晉升為博士生導師。現擔任集成光電子學國家重點聯合實驗室主任、清華大學實驗區主任(該重點實驗室在2002年由科技部組織的包括計算機、軟件、信息材料與器件等所有36個信息類國家重點實驗室的評估中獲第一名)。曾任國際電機電子工程師學會主辦的量子電子學雜誌編委(Associate Editor of IEEE Journal of Quantum Electronics,1996-1998),教育部長江特聘教授。

2002年,羅毅教授負責的2500萬元的GaN藍光發光管的研究與開發項目通過了鑑定;建設了包括德國AIXTRON公司MOCVD設備在內的GaN材料與器件研究基地,自行研製的藍色發光二極管獲得突破,15000餘個器件的測試結果表明,器件的典型工作特性與國際上高亮度發光二極管的市場水平基本相當。

2003年,正式在深圳研究生院建立了以羅毅教授為實驗室主任的半導體照明實驗室,主要從事大功率照明用LED的封裝技術研究,從而建成了從芯片外延到器件封裝的一整套研究平台。科技部啟動了半導體照明工程後,羅毅教授被選為專家組成員。

工作履歷

•1992年12月 至今

♦受聘為北京清華大學電子工程系教授。致力於研究增益耦合分布反饋激光器,與電吸收調製器單片集成的增益耦合半導體激光器,以及其他種類的半導體光電器件。

♦在此期間,他利用分子束外延(MBE)首次研製出帶有損耗光柵的GaAlAs/GaAs 多量子阱增益耦合DFB激光器,以及帶有電吸收調製器的單片集成增益耦合DFBB激光器。 此外,他提出並使用LPE和MOVPE混合生長法得到周期調製載流子光柵的新型1.55微米InGaAsP / InP增益耦合DFB激光器結構。並在國內首次利用LPE製得了 1.3微米的InGaAsP / InP增益耦合DFB激光器。近年來,他的研究小組成功研製出了1.55微米InGaAsP / InP增益耦合DFB激光器和電吸收調製器的集成器件,這些器件可分別應用於2.5 Gb/s, 10 Gb/s和 40Gb/s的高速光纖系統。從1999年起他開始了對氮化鎵基光電器件,其中包括高亮度藍、綠髮光二極管和高功率HEMT器件的研究。自2003年起,他開始研究固態照明的關鍵技術。

講授課程

集成光電子學概論

•1992年4月至1992年12月

♦為北京清華大學電子工程系講師。利用分子束外延製作出了帶有損耗光柵的GaAlAs/GaAs增益耦合分布反饋激光器。

•1990年4月至1992年3月

♦在日本光計測技術開發株式會社中央研究所任研究員。利用MOVPE研製高性能的增益耦合分布反饋半導體激光器。在此期間,他做出了許多領先的工作,如帶有傳導-反轉損耗光柵的增益耦合分布反饋激光器,使用增益耦合DFB激光器產生了超低啁啾光脈衝。

學術兼職

美國電氣及電子工程師協會(IEEE) 量子電子學雜誌(Journal of Quantum Electronics)編委(1996-1998年)

日本應用物理學雜誌(Japanese Journal of Applied Physics)編委

光波技術雜誌(Journal of Lightwave Technology)編委

•ECOC(European Conference on Optical Communication)歐洲光通信會議委員會委員

研究領域

半導體激光器,光調製器以及應用於光纖通信的DFB激光器/ EA調製器集成器件;應用於固態照明及指示的氮化鎵基高亮度和高功率LED芯片;基於化合物半導體材料的器件製作技術;利用分子束外延(MBE)以及MOVPE的材料生長; 新型光子器件,光子集成器件,器件模擬;高速光電器件(如DFB半導體激光器/電吸收調製器集成光源),高功率白光LED的封裝技術;非成像光學在白光LED照明系統中的應用,太陽能電池及其應用;太陽熱能應用技術。

學術成果

•發表論文300餘篇,SCI收錄100餘篇,國際會議論文120餘篇,中文期刊論文80餘篇。

•40多項專利,包括18篇日本專利,一篇美國專利,一篇歐洲專利,以及多篇中國專利。

研究方向

羅毅教授主要從事半導體光電子器件方面的研究工作,其中包括器件物理與設計,化合物半導體材料的外延生長技術、全息光柵的製作技術、器件製作工藝技術、材料與器件特性的評價技術。

1.面向數字通信的高速半導體激光器、光調製器、探測器,以及相關的集成器件;

2.面向RoF系統的高性能光電子器件及高性能微波光纖鏈路應用技術;

3.寬禁帶半導體材料物理、外延生長、器件製備及其評測技術;

4.面向半導體照明的芯片級和系統級光學設計與熱學設計;

5.大功率微波放大器的GaN基電子器件製作與測試技術;

6.面向新一代量子信息技術的微納結構器件物理及其製作技術;

7.中高溫太陽能光熱利用和新型太陽能電池。

主要貢獻

近幾年來的研究重點是分布反饋半導體激光器及單片光子集成器件,是增益耦合DFB激光器--國際公認的優秀光源的開創者之一,他也是國內最早從事DFB激光器與電吸收調製器單片集成研究的科學家。

他入選了國家教委首批跨世紀優秀人才計劃、獲得霍英東教育基金會青年教師基金、自然科學基金優秀中青年人才專項基金、自然科學基金傑出青年基金A類項目以及C類項目的資助、作為負責人正在承擔國家自然科學基金重大項目"半導體光子集成基礎研究"子課題"含Bragg光柵反射器的光子集成器件的基礎研究"、"863計劃"項目"10Gbit/s DFB半導體激光器/電吸收調製器單片光子集成器件"。國家重點實驗室的二次建設項目。作為首席科學家正在主持國家重大基礎研究項目"支撐高速、大容量信息網絡系統的光子集成基礎研究"。

共發表各類論文300餘篇,其中有國際著名雜誌論文超過90篇,國際會議論文超過近115篇。獲得40多項專利,包括18項日本專利,一項歐洲專利,一項美國專利,國內專利若干。

清華大學集成光電子學實驗室

清華大學集成光電子實驗室組建於1987年,並於1991年1月通過驗收、正式運行並對外開放。經過二十幾年來的建設,現已成長為國內從事半導體光電子材料與器件及其在光纖通信與網絡中的應用技術的主要研究基地之一,在許多重要的研究領域取得了突出成果,產生了一定的國際影響,為研究單位和企業界培養了大量研究人才。目前實驗室有教授3名,副教授4名,講師/助理研究員2名,博士後1名,博士生18名,碩士生12名,SRT學生多名。在師生的共同努力下,實驗室獲得多項榮譽和獎勵,包括:2003年,獲山東省科技進步一等獎;2009年,獲廣東省科技進步一等獎和高等學校科學研究優秀成果獎技術發明二等獎;2010年,獲清華大學科研成果推廣應用效益獎一等獎;2011年,獲國家科技進步二等獎。

獲獎記錄

GaN藍光發光管的研究與開發項目通過了鑑定,獲山東省科技進步一等獎。 理想在清華起航

清華教授羅毅:培養年輕人對科研的熱愛

談起自己的經歷,羅毅認為考入清華和去日本留學決定了他的人生走向。

1978年,羅毅作為恢復高考後的第一屆應屆生考入清華,擁有了一份寶貴的學習機會。那時的高考,從某種意義上看考察的是考生的綜合素質,只有綜合能力強而不是靠死讀書應付考試的學生才能考上大學。羅毅憑藉紮實的基礎和較強的綜合運用知識的能力,以438的分數考入清華大學電子工程系電真空專業,從屬於目前物理電子學學科。但是後來他主要從事光電子學領域的研究工作。

由於當時「文革」剛結束,大學裡的科研教學經過一段時期的停頓,正處於重新建立新秩序的時候。用羅毅的話講,那時大學生們「思想比較混亂,卻是積極向上的」。他認為「清華是一個給人學問又給人理想的地方」。

羅毅在清華讀書時,既保持了優異的學習成績,又積極參加學校的各種活動,大五時擔任了電子工程系團委書記。「如果我不出國留學,可能我就不走業務的路了。出國留學在某種意義上,讓我專心做研究、培養人。」

因留學熱愛科研

去日本留學,是羅毅人生路上的又一個轉折。大五臨近畢業時,羅毅準備報考本校研究生,想以後留校工作。恰巧那時清華電子工程系有3個留學名額,其中有兩個是去日本的,讓學生自願填報。對未來並沒考慮清楚、也不太關心出國的羅毅,填志願時隨手填上了出國一項,最終憑藉優異的學習成績以及在校期間的良好表現被選派到東京大學電子工程系留學。

日本一直處於電子工程學領域的領先地位。羅毅認為,能去日本留學「是一種機會,也是一種幸運」。他說自己讀大學時並沒有明確的學習目的,真正喜歡上科研還是去日本後。

當時在日本學習壓力很大,因為目睹了我國與日本的巨大差距,考慮到國家將他們送出國去學習很不容易,羅毅堅定了一定要學好、學成回國報效祖國的信念。他說:「那時好好學習不是出於對科研的熱愛,而是出於對祖國的熱愛。」他在這種奮鬥的過程中漸漸學有所成,越發有信心、有興趣做科學探索,進而才喜歡上了科學研究。

在羅毅看來,一個人對一個學科的熱愛不是與生俱來的,而是後天培養的。他也以自己的親身經歷鼓勵學生,培養他們對科研的熱愛。

1987年,羅毅憑藉在光柵形狀和級數方面的研究成果獲得東京大學工學碩士學位,接着他又與導師一起向半導體激光器科學技術的世界高峰挑戰,率先開始了「增益耦合型分布反饋式半導體激光器」研究。他的研究有很多方面具有開創性意義。他留學期間發表論文50餘篇,其中在權威性雜誌上發表論文12篇。貝爾實驗室德國西門子公司比利時Gent大學日本東京工業大學等科研和開發機構都引用了他的研究成果。

努力促進國家戰略性新興產業的發展

1992年4月,在日本學習和工作了近8年的羅毅,和剛剛完成博士論文答辯的妻子一起回到母校清華大學,在自己的科研領域發起了新的攀登。

20世紀80年代後期、90年代初期,GaN基藍綠光LED開始在市場上出現。耐用、亮度高的特點使它在交通信號燈、汽車尾燈、大屏幕顯示屏等方面一顯身手。但GaN基LED的大部分專利技術掌握在日亞等少數大公司手中,廣闊的國際市場已經被日本等國家占領。我國的技術水平發展雖快,但與國際水平相比卻仍有一定差距。

半導體照明亦稱固態照明,是一種基於半導體發光二極管新型光源的固態照明。發光二極管(LED)誕生於20世紀60年代初,具有結構簡單、體積小、重量輕、耗能少、響應速度快、抗震性能好、使用方便等優點,在光電系統中應用極為普遍。從原理上講,在同樣照度下,LED燈的電能消耗和壽命和白熾燈、日光燈比都有明顯的優勢。

從1998年起,羅毅就開始關注發光二極管的發展動向,對相關技術進行了研究,並在1999年與山東某公司結成了合作關係,共同研發LED技術。此時,國內已有幾家高校和科研機構對LED技術進行了研究,但清華大學在這個領域還是一片空白。加入這一領域不僅是對新興學科的探索,也是促進國家技術發展、完善清華大學學科建設的一種努力。

然而,研究過程中卻遇到了很多困難,由於國外在這個領域領先,課題組首先要學習別人的先進技術,在追趕的過程中還要創新,同時做這樣一個項目有巨大的風險。羅毅當時就對學校說:如果不成功,我們要賠錢給企業,大不了我們再重新寫一篇博士論文。他當時就以這樣的心態進入該領域的。

羅毅認定了這項研究的巨大價值:照明用電占整個社會用電量的12%~20%,如果照明能夠節能,就意味着能為國家節能減排作出貢獻。另外,LED燈能提供一種新的照明方式,在某種程度上可能改變我們國家的照明質量。從這種意義上說,這是一個嶄新的、又比較有前途的學科領域。

還沒有進入研究,課題組就遇到了研究經費與昂貴的研究設備之間的矛盾。為節約經費,羅毅開始了艱辛的談判歷程。2000年春節前後,他在北京、上海、西安之間穿梭,終於以別人買一台設備的價格買下了四台設備。協議草簽的那個晚上,當漫長的「拉鋸戰」畫上一個圓滿句號的時候,已經是凌晨兩點。

設備運至清華,面對高大的集裝箱,需要解決的第一個問題就是如何將它們放置到實驗室中。有些LED設備的包裝箱要比實驗室的樓層間距高。開始只能傾斜着沿樓梯向上推,後來卸掉房間窗戶用吊車向室內搬運。每台設備的重量幾乎都在1噸以上,稍不留神就可能出現人身危險。當設備安裝人員發現所有設備都是羅毅帶領學生們自己搬運時,大家都非常吃驚。

設備到位後,課題組開始正式運轉,並在短短3個月的時間裡完成了與企業簽訂的研發目標。近些年來他的團隊在半導體照明領域獲得中國發明專利授權11項,另有十餘項尚在審查階段,發表SCI收錄論文30餘篇。專利成果轉化獲得了1500餘萬元收益,成果在合作企業產業化獲得了5億元以上的經濟效益和巨大的節能減排效益。

嚴保安全 創新不斷

羅毅非常強調學生的動手能力,不允許學生只在電腦上進行理論計算。儘管半導體光電子器件的製作本身需要大量實驗工作,他的要求也並沒有降低,但實驗結果還是要多次重複才算有效。他們的研究還有一個難以想象的地方:雖然LED光源節能環保,但其實驗室研製卻充滿了危險。羅毅課題組的LED實驗室里化學物質品種繁多,為確保在完成大量實驗前提下人與設備的安全,羅毅制定了嚴格的實驗制度,要求實驗人員一絲不苟。

羅毅介紹:「我剛回國的時候,很多人對此不理解,認為我們要求過分嚴格。其實如果不這麼要求,短期內可能也不會出重大傷亡事故,但這不意味將來不出事。我們的工作有一定的危險性,但只要知道它的規律就不怕。怕的是你不了解它,或者不按照科學的規律去處理它。所以我們首先會告訴學生這些科學規律,然後要求他們必須嚴格按照操作流程去操作。」 羅毅指導的博士生李洪濤,畢業後留在實驗室工作。他說:「羅毅老師要求非常嚴格,對人體危害比較大的實驗材料都鎖起來,上兩把鎖,由兩名老師共同負責,發生問題也有一些急救措施。我們有的設備二十幾年了,還能用,每個學生做實驗之前老師要考核。我剛來讀博士的前半年時間就只是看師兄做實驗,而不能碰儀器。」

很多剛進實驗室的研究生不能很快適應,時常患得患失。羅毅就把自己在日本留學時的故事講給學生們聽,幫助學生們儘快適應並逐漸熱愛自己的專業。

羅毅認為,作為研究生導師,最重要的就是要培養學生的創新精神,讓學生從自己身上感受到對科研的熱愛和鑽研精神。「老師給學生在業務上指導是一方面,給他戰勝困難的勇氣和力量也是我們要做的。」羅毅說。

李洪濤說:「羅老師要求相當嚴格,每天早8點上班,晚上6點下班,但一有課題就不知工作到幾點了,在這兒工作確實很累,但是非常愉快。羅老師看事情非常敏銳,對基本概念掌握得比較牢,有些事情想不通他會不停地問你。他會把握主體方向,知道對不對、該不該做。我們每個學期有一個整個實驗室的會議,有時會拉出去開,平時會有一些小會交流。羅老師對學生和對老師的培養,主要是科研態度,把握大的方向,讓我們受益匪淺。」

羅毅特別強調創新的重要意義。他談到,多年來進行科研,且一直有動力,源於國家、企業有需求,取得的新發現能對世界產生一定影響、為國家贏得一定聲譽,而不斷的成功則會帶來更大的希望和樂趣。羅毅認為,創新是成功的根本,有創新才有機會生存。

喜歡誠實、勤奮又聰明的學生

羅毅不僅一直保持科研的熱情,同時非常熱愛教學。他表示自己喜歡誠實、勤奮、聰明的學生,這裡有嚴格的先後順序,只有聰明是不行的。

李洪濤也提到,羅老師留人的標準是「品性第一」。

身為清華大學的教師,又在國外一些大學學習、工作過,羅毅對如何建成一流大學有自己的思考。他認為,建設一流大學最重要的還是氛圍、體制,如果每位教師都有發自內心的自豪感、真正成為學校的中心,學校很容易成為一流大學。「一流大學首先要有一流的學術環境,能給社會提供先進的理念、文化以及人才培養的理想,第二還要有心胸和氣魄。」他自己就儘可能給研究生好的影響,包括如何對待研究、如何面對困難等。

羅毅幾乎將全部身心都放在事業上,但他不覺得家庭與事業之間有什麼矛盾,而可以將兩件事都處理好。他妻子與他都是從日本留學回國的,互相之間很理解,共同承擔家務事。他自己擅長「整合資源」,包括請保姆、帶小孩等,不忙的時候還會動手做飯,最拿手的是咖喱飯和海鮮炒飯。

年逾50,羅毅覺得鍛煉身體很重要,平時「除了工作,就是鍛煉和休息」。他希望通過合理的安排,最充分地發揮自己的價值。 羅毅,工學博士,清華大學電子工程系教授。1983年畢業於清華大學無線電電子學系電子物理與激光專業,分別於1987年和1990年在日本國東京大學工學部電子工學科獲工學碩士與博士學位,1990年4月~1992年3月在日本國光計測技術開發株式會社中央研究所任研究員。1992年4月回國,同年因學術成就突出被破格提拔為清華大學電子工程系教授,1995年晉升為博士生導師,1997年起擔任集成光電子學國家重點聯合實驗室主任、清華大學實驗區主任。1996~1998年曾擔任國際電機電子工程師學會主辦的量子電子學雜誌編委(Associate Editor of IEEE Journal of Quantum Electronics,1996-1998),現為Japanese Journal of Applied Physics和美國光學學會刊物Journal of Lightwave Technology的編委,教育部長江特聘教授。

參考資料