报告人简介：

刘川，中山大学教授，国家高层次人才，电子与信息工程学院副院长。在清华大学和英国剑桥大学分别获得学士和博士。曾于日本国立物质材料研究机构(NIMS)、韩国东国大学工作。研究新型半导体材料和原理、薄膜器件制备和电路等。入选国家高层次人才项目、国自然科学基金优秀青年等项目。在Nature Electronics、Nature Photonics、 Science Advances等期刊发表论文。任国际SCI期刊Semiconductor Science and Technology等编委和副编辑、第13届国际薄膜晶体管会议执行主席。获韩国信息显示学会奖金奖2次。

报告摘要：

通过调控薄膜器件中的离子电子在固态材料中的迁移与分布，重构了传统电子器件的载流子输运与能量转换方式。本报告围绕离子-电子耦合这过程，系统阐述从界面物理调控到体相化学反应的多尺度机制及其器件应用。首先，基于固态电解质晶体管，离子在半导体/介质界面的物理积累产生动态电容效应，通过编程界面离子浓度或匹配外部电信号扫描速率，单一晶体管可在突触可塑性、亚热离子开关与忆阻特性之间按需切换，为构建可重构的类脑神经网络提供了硬件基础。其次，在发光体系中，将离子液体引入发光层，利用电场驱动下离子在界面处的物理积累形成电双层，显著增强界面电场并促进载流子的平衡注入，实现了高效率、长寿命的溶液法发光器件及有源矩阵显示。另一方面，在过渡金属氧化物中，质子嵌入驱动的化学反应引发材料相变与氧化还原转变，中等质子通量下通过极化子形成实现非易失电导调制与电化学存储，而超过临界阈值后则触发析氢反应，实现电化学能量转换。综上，从界面离子的物理积累到晶格内的化学反应，离子电子学不仅为突破传统电子器件的能效与功能瓶颈提供了新途径，更为下一代信息显示、类脑计算与能源转换的融合创新奠定了物理与化学基础。