上海科技大学材料器件中心发布毕业专访，硕士研究生肖裕杰在在读期间主攻微纳加工、分子束外延半导体器件工艺，顺利完成硕士答辩之后，选择继续留在这个赛道攻读博士学位，他的研究刚好瞄准摩尔定律走到瓶颈之后的新型器件路线，一边优化砷化镓基 HEMT 晶体管工艺，一边探索拓扑绝缘体非线性霍尔器件，在微波能量收集方向拿到不错的实验成果，依托上科大 SQDL 材料器件平台的精密光刻、刻蚀设备，完成整套工艺闭环，这次升学也是希望接着深挖微纳尺度下材料、器件之间的物理机制，为高频芯片、无线能量采集这类方向积累底层工艺方案。
个人与项目基础信息清单
- 所属单位：上海科技大学，材料器件中心（SQDL）
- 导师：寇煦丰
- 硕士论文题目：基于分子束外延材料的微纳器件及工艺研究
- 答辩时间：2026 年 5 月 22 日
- 核心研究工具：分子束外延 MBE、电子束光刻 EBL、离子束刻蚀 IBE、透射电镜 TEM、低温电学测试系统
- 升学规划：硕士毕业之后继续攻读博士，延续微纳工艺、新型半导体器件方向
两条核心研究主线对比
| 研究方向 | 材料体系 | 核心工艺优化 | 实现成果 |
|---|---|---|---|
| III-V 族高电子迁移率晶体管 HEMT | AlGaAs/InGaAs 异质结 | 台面刻蚀、欧姆接触、T 形栅制备、两步退火方案 | 把源漏接触电阻降到很低，制备得到增强型 HEMT 器件 |
| 拓扑绝缘体纳米图案霍尔器件 | 拓扑绝缘体外延薄膜 | 电子束光刻、离子束刻蚀，人工制作三角纳米手性散射结构 | 室温非线性霍尔信号提升一个量级，实现 2.4GHz 微波整流点亮 LED |
整套实验工作流程
- 外延生长：使用 MBE 设备生长高质量半导体、拓扑绝缘体薄膜材料。
- 微纳构图：电子束光刻定义纳米图形，再用离子束刻蚀把图案转移到薄膜上。
- 工艺调试：反复优化退火、电极沉积、栅槽刻蚀参数，降低接触损耗。
- 表征测试：透射电镜看晶体质量，低温输运系统测电学特性，记录器件各项指标。
- 功能验证：针对霍尔器件，做微波整流板级演示，验证无线能量收集可行性。
- 论文总结：整理可复用工艺方案，完成硕士学位论文，为博士阶段打下基础。
研究对应的应用前景
- 砷化镓 HEMT 器件，适合高频射频芯片、通信基站、毫米波电路。
- 拓扑绝缘体非线性霍尔器件，可以用来做微波能量收集、无线无源传感。
- 整套微纳加工流程兼容 CMOS，未来有机会往晶圆量产方向落地。
- 属于 “超越摩尔” 路线，不靠单纯缩小线宽，依靠新材料、新器件结构提升芯片性能。
【常见问题】
问题 1：上科大肖裕杰精研微纳工艺，他硕士阶段主要做哪一类器件？
回答 1：上科大肖裕杰精研微纳工艺，硕士阶段主要做两条器件路线，一条是砷化镓基高电子迁移率晶体管，另一条是拓扑绝缘体纳米图案非线性霍尔器件。
问题 2：上科大肖裕杰精研微纳工艺，他的实验是在上科大哪个平台完成？
回答 2：上科大肖裕杰精研微纳工艺，全部微纳加工、材料生长和器件表征实验依托上科大材料器件中心 SQDL 平台完成。
问题 3：上科大肖裕杰精研微纳工艺，奔赴博士新程之后还会继续同一个方向吗？
回答 3：上科大肖裕杰精研微纳工艺，奔赴博士新程之后，计划继续深耕微纳加工、外延半导体和新型微纳器件这个大方向。
问题 4：上科大肖裕杰精研微纳工艺，拓扑绝缘体器件的创新价值体现在哪里？
回答 4：上科大肖裕杰精研微纳工艺，拓扑绝缘体器件依靠纳米图案调控非线性霍尔效应，可以实现微波整流，给无线能量收集、无源传感提供新方案。
【参考资料】
[2026-07-07]（毕业 “芯” 声 | 肖裕杰：精研微纳工艺，奔赴博士新程！）上海科技大学材料器件中心
[2026-05-22]（基于分子束外延材料的微纳器件及工艺研究）上海科技大学知识管理系统
[2026-07-12]（上海科技大学举行 2026 届毕业典礼暨学位授予仪式）上海科技大学官网
【免责声明】
本文信息整理自上海科技大学材料器件中心专访以及公开学位论文，肖裕杰博士阶段具体课题、后续实验成果以本人、课题组后续公开发布为准；相关微纳器件成果目前以实验室验证为主，不代表已经商用，内容仅为科研资讯整理。