基本信息
刘兴胜 男 博导 西安光学精密机械研究所
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联系电话:86-29-88880786
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邮政编码: 710119

研究领域

电子、光电子封装的研究、开发和生产。

教育背景

• 博士学位--电子封装专业, 材料科学与工程系,美国弗吉尼亚理工大学 (Virginia Tech, USA), 2001年2月.
博士论文题目: Processing and Reliability Assessment of Solder Joint Interconnection for Power Chips (功率芯片焊剂互联的工艺过程的可靠性评估)
• 硕士学位--凝聚态物理专业,物理系 ,北京大学, 1998年7月.
硕士论文题目: 多孔硅和氮氧化硅薄膜的光致发光研究
• 学士学位—物理专业, 物理系,陕西师范大学, 1995年7月.
论文题目: 掺氧非晶硅的正电子寿命研究
学历
• 博士学位--电子封装专业, 材料科学与工程系,美国弗吉尼亚理工大学 (Virginia Tech, USA), 2001年2月.
• 硕士学位--凝聚态物理专业,物理系 ,北京大学, 1998年7月.
• 学士学位—物理专业, 物理系,陕西师范大学, 1995年7月.
学位
-- 理学博士学位
出国学习工作

• 美国弗吉尼亚理工大学电力电子系统中心(Center for Power Electronics Systems, Virginia Tech), 1998年8月 – 2001年2月:
进行了电力电子和微电子封装方面的研究工作。设计开发出了功率芯片焊料平面阵列互连技术;设计开发出了数种功率芯片芯片尺寸封装(chip-scale package (CSP))结构; 发明用来制造集成电力电子系统模块的三维封装技术。发明了一种容易控制芯片焊料连接(solder joint)形状的叠层焊料突起的工艺过程(stacked solder bumping process);进行了芯片焊料连接的可靠性研究;第一次提出了芯片焊料连接形状和高度对于热疲劳寿命的影响。第一次发现了软性电路板(flex circuit)可以大大提高芯片焊料连接的可靠性,以及研究了软性电路板提高芯片焊料连接的可靠性的机制。参与了美国自然科学基金和海军研究基金的申请。 
     

工作经历

• 中国科学院西安光学精密机械研究所任大功率半导体激光器封装技术产学研示范基地负责人,高功率半导体激光器封装与表征研究室主任,研究员,博士生导师,2007年10月至今: 
  
    *从事大功率半导体激光器研究、开发和产业化。 
  
    *大功率半导体激光器封装技术研究 
  
    *  焊锡突起技术(Solder Bumping)和可靠性研究 
  
    *半导体激光发生器模块研究 
  
    *带尾纤输出的半导体激光器模块研究 

    * 恶劣环境下运行的大功率半导体激光器研究 

    * 激光显示用高亮度长寿命的半导体激光器研究 

    *大功率半导体激光封装中的无铟化研究 

    * 电力电子封装技术研究 

    *负责成立超大功率半导体激光器封装技术产学研示范基地 

    * 完成了中国科学院知识创新工程重大项目,实现了百千瓦级大功率半导体激光  器面阵的研制和开发,使我国继美国和法国之后成为世界上第3个可以制备百千瓦级超大功率半导体激光器的国家 

    * 完成了总装预研项目半导体激光器叠阵的开发和研制工作,首次在国际上制备出了高占空比(10%)条件下单巴条250W微通道液体制冷大功率半导体激光器和5000W叠阵激光器,性能指标达到国际领先水平 

    * 设计了用于高功率半导体激光器的新型宏通道液体冷却器,研究并开发了基于此冷却器的单巴条、叠层阵列和面阵高功率半导体激光器产品,与商业化的微通道液体制冷高功率半导体激光器产品相比,该产品储存时间可高达25年,可靠性和寿命显著提高,而且维护成本较低 

    * 研发了高功率高端LED产品,已具备小批量的生产能力,目前正在进行高端LED的产业化建设 

    * 研制了低驱动电流(低于250A)高功率密度的双量子阱半导体激光器,并开展了双量子阱半导体激光器面阵系统的研究 

  * 开展了低驱动电流、高功率密度三量子阱半导体激光器及面阵系统的研究 

    • 工程技术总监(Director of Engineering, China Operation),美国恩耐公司 (nLight Photonics Corp.,), Vancouver, Washington, 兼任恩耐激光技术(上海)有限公司副总经理,2006年12月至2007年10月: 
  
    * 负责半导体激光器阵列封装技术发展和产品开发。 

    * 负责上海分公司的工程技术和生产运作。 

    * 领导开发了热传导制冷的60W hard solder的激光BAR条产品。 

    * 领导开发了用于固体激光器侧泵浦的120W的BAR条阵列产品。 
 
    * 提高和优化了100W的微管道液体制冷BAR条产品和1000W的BAR条叠层阵列(STACK)产品。 

    * 负责从美国总部转移30W-60W的高亮度的光纤偶合激光模块产品生产线到上海分公司。 

    * 领导组建了nLight激光技术(上海)有限公司的工程技术部门。 

    * 负责建立了nLight激光技术(上海)有限公司的生产体系和质量管理体系。

• 高级资深工程师(Senior Staff Engineer),美国相干公司 (Coherent Inc., 美国上市公司), Santa Clara, California, 2006年3月-2006年12月: 

    * 负责本公司所有半导体激光器阵列产品的生产工程 (Manufacture Engineering),如CCP,WCP,NCCP。领导和管理本公司提高半导体激光器阵列产品成品率和降低成本的计划和项目。 

    * 发明设计了一种独特的半导体激光器阵列封装结构。此设计大大降低了光谱宽度,从而预计可以提高本公司半导体激光器阵列产品成品率20个百分点,增加市场认可度和占有额。 

    * 负责本公司降低半导体激光器阵列产品成本的计划。评估低成本原材料供应商(主要是中国公司)及其产品。

• 高级研究科学家 (Sr. Research Scientist), 研究开发中心, 美国康宁公司 (Corning Inc., 美国上市公司,财富500强公司), 康宁市, 纽约州, 2001年3月-2006年3月: 

    * 在康宁研究开发中心建立了封装单模980nm, 1060nm 和 14xxnm激光器, VCSLEs 和 半导体光放大器 (SOA)的能力,大大缩短了开发周期。领导和管理小批量光电器件分件和模块的制备和生产 ; 

    * 绿光激光器封装负责人:领导一个技术团队研究开发小体积的绿光激光器模块。这种绿光激光器是由1060-nm DBR 半导体激光器经过倍频而成. 研发出了绿光连续波(CW)输出功率高于30mW,能够高速调制的SHG绿光激光器. 实现了从长30mm宽10mm高8mm的模块中输出功率60mW的世界纪录; 

     * 负责所有的处于研发阶段和生产阶段的半导体光电产品的芯片和封装结构的热设计和优化。 是产品代码为CLT3的全世界第一个通过检验合格的用于光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA))的功率为500mW的单模980nm 激光器泵浦源(pump laser)的热设计师。领导和负责了SOA, Raman 泵浦源, 无制冷980nm泵浦源, electro-absorption modulator (EAM), 1060nm 单模激光器, 980nm多模激光器(broad area laser diodes (BALD) ),1530nm 多模激光器,1390 多模激光器和VCSLEs的热设计和优化; 

    * 负责了半导体激光器和SOA 的损伤失败分析和确立提高产品可靠性的方法; 

    * 开发了半导体激光器热阻(thermal impedance)和节点温度(junction temperature)测量方法; 
    
    * 设计和优化了适合于金锡合金焊料(AuSn eutectic solder )贴片的激光器芯片的正负极金属层(p-side and n-side metallization schemes); 
   
     * 在世界上第一次实现了芯片倒装(Epi-down bonding)技术的980nm单模(single mode)半导体激光器模块获得光纤偶合后输出大于600mW的功率和在500mA, 80度下超过14000小时的寿命测试; 
    
    * 设计开发了微管道液体制冷的大功率多模半导体激光器。实现了目前世界最高纪录单发射腔连续波(CW)光输出功率高达7.5W的1530nm多模半导体激光器, 和15W 的 980nm 多模半导体激光器; 
   
     * 领导开发了世界最高纪录连续波(CW)光输出功率高达6.5W的光纤偶合的980nm多模半导体激光器模块; 
   
     * 设计开发了传导制冷的CT-mount大功率多模半导体激光器。实现了单发射腔连续波(CW)光输出功率高达5W的1530nm多模半导体激光器, 和10W 的 980nm 多模半导体激光器; 
    
    * 研究从事过光纤偶合和激光焊接工艺过程; 

    * 研究从事过微光学透镜对准(microlens alignment)和固定(attachment)的方法和工艺过程; 
    
    * 从事过半导体激光器的表征和测试工作。

工作简历
   
社会兼职
   

教授课程

   

专利与奖励

   
奖励信息
• “高功率半导体激光器封装技术和产业化”项目获得西安光机所十大创新成果之一,2010年.
• 中国科学院 “2009年度院地合作奖先进个人”科技类一等奖,2010年.
• 陕西省青年科技新星,2010年.
• 国家海外高层次人才 “千人计划”入选者, 2009年.
• “新世纪百千万人才工程国家级”入选者, 2009年.
• 陕西省科学技术奖一等奖,2009年.
• 国务院侨办 “重点华侨华人创业团队”奖,2009年.
• 西安侨界先进个人,2009年.
• 陕西省优秀留学回国人员,2009年.
• 中国科学院“引进国外杰出人才” “百人计划”入选者 ,2006年.
• 部门现金奖(Division Cash Award), 研究开发中心, 美国康宁公司, 2003年.
• 部门现金奖(Division Cash Award), 研究开发中心, 美国康宁公司, 2002年.
• Paul E. Torgersen 科研优秀奖一等奖(Paul E. Torgersen Research Excellence Award-the First Prize), 美国弗吉尼亚理工大学 (Virginia Tech, USA), 2001年.
• 最佳分会论文奖(Best paper of session award), 第33届IMAPS国际会议, 美国麻塞诸色州波士顿, 2000年9月20-22日.
• 以下学术论文被国际上颇有影响的电子封装商业杂志 “Advancing Microelectronics magazine” (Vol. 28, No. 4, pp17-20, 2001) 转载: 刘兴胜, Guo-Quan Lu, “Power Chip Interconnection: From Wire bonding to Area Bonding,” the International Journal of Microcircuits and Electronic Packaging, Vol. 23, No. 4, pp.407-413, 2000.
• 博士期间的研究工作在国际上电力电子系统领域颇有影响的商业杂志“PCIM”所刊登的文章: Guo-Quan Lu, “3-D, Bond-Wireless Interconnection of Power Devices in Modules Will Cut Resistance, Parasitics and Noise,” (见2000年5月 期, 40页, 46-48页, & 65-68页)中被重点介绍.
专利成果

(1)Cladding-Pumped Quasi 3-level Fiber Laser/Amplifier

(2)Low-Cost 3D Flip-Chip Packaging Technology for Integrated Power Electronic Modules

(3)Semiconductor Laser Micro-Heating Element Structure

(4)Thermal Compensation in Semiconductor Lasers

(5)A Novel Stress-Relieved Cathode Connection Structure for Semiconductor Laser Arrays for Improved Spectrum Performance

(6)一种大功率半导体激光器及其制备方法

(7)一种大功率半导体激光器面阵

(8)一种大功率半导体激光器面阵光学整形方法及其装置

(9)新型低成本叠层阵列液体制冷半导体激光器及其制备方法

(10)一种用于半导体激光器的液体制冷片及其制备方法

(11)新型低成本水平阵列液体制冷半导体激光器及其制备方法

(12)一种新型低成本单巴条液体制冷激光器及其制备方法

(13)一种半导体激光器侧泵模块

(14)一种基于液体制冷的半导体半导体激光器

(15)一种用于半导体激光器的光纤耦合模块及其制备方法

(16)一种基于半导体激光微型巴条的光纤耦合模块

(17)一种用于半导体激光器的液体制冷器

(18)一种半导体激光器远场测试方法及其装置

(19)一种激光器测试用双轴旋转扫描机构及激光器远场测试装置

(20)一种可替换芯片的水平阵列大功率半导体激光器

(21)一种大功率半导体激光器特性测试系统

(22)一种用于投影显示照明光源的集光器及其制备方法

(23)一种多发光单元半导体激光模块及其制备方法

合作情况

   
项目协作单位
   

指导学生

已指导学生

张彦鑫  硕士研究生  080300-光学工程  

现指导学生

李小宁  博士研究生  080901-物理电子学  
彭晨辉  硕士研究生  080300-光学工程