機構旨在為(wei) 大家提供更加全麵、深入的導師解析和科研輔導！每期我們(men) 會(hui) 邀請團隊的博士對中國香港/中國澳門/新加坡各個(ge) 領域的教授導師進行詳細解析，從(cong) 教授簡介與(yu) 研究背景 / 主要研究方向與(yu) 成果分析 / 研究方法與(yu) 特色 / 研究前沿與(yu) 發展趨勢 / 對有意申請教授課題組的建議這五個(ge) 方麵，幫助大家更好地了解導師，學會(hui) 申請！
一、教授簡介與(yu) 研究背景
Prof. Wang Qijie是南洋理工大學（NTU）電氣與(yu) 電子工程學院（EEE）與(yu) 物理與(yu) 數學科學學院（SPMS）的教授，現任電氣與(yu) 電子工程學院的研究副主席。他的研究領域涉及納米光子學、半導體(ti) 激光器、二維材料光電器件等，尤其專(zhuan) 注於(yu) 紅外和太赫茲(zi) 頻率範圍內(nei) 的光電器件開發。
Prof. Wang擁有中國科技大學電氣工程學士學位，並以新加坡千禧基金會(hui) （SMF）獎學金獲得南洋理工大學博士學位。隨後，他在哈佛大學工程與(yu) 應用科學學院完成了博士後研究，經曆了豐(feng) 富的國際科研曆程。自2009年起，他以南洋助理教授的身份加入NTU，並於(yu) 2018年晉升為(wei) 終身教授。
Prof. Wang在光電子領域的研究成果頗豐(feng) ，已發表超過180篇學術論文，並擁有10餘(yu) 項美國專(zhuan) 利。他的研究不僅(jin) 在學術界產(chan) 生了深遠影響，還為(wei) 實際應用提供了重要的技術支撐，特別是在中紅外與(yu) 太赫茲(zi) 波段的光電器件開發方麵取得了領先地位。他曾榮獲新加坡青年科學家獎、南洋研究獎（青年研究員）等多項榮譽，並被選為(wei) 光學學會(hui) （OSA）會(hui) 士。
二、主要研究方向與(yu) 成果分析
Prof. Wang的研究主要集中在以下幾個(ge) 領域：納米光子學、半導體(ti) 激光器、二維材料光電器件，特別是在中紅外和太赫茲(zi) 波段的光電器件開發。以下對這些領域的研究成果進行詳細分析。
2.1 納米光子學
納米光子學是Prof. Wang研究的核心領域之一，涉及光與(yu) 物質的相互作用，特別是在納米尺度下的光學現象。他的研究團隊成功開發了基於(yu) 全介質結構的太赫茲(zi) 光子器件，這些器件利用連續體(ti) 中的束縛態（Bound States in the Continuum, BIC）實現了高效的太赫茲(zi) 輻射控製。在其發表於(yu) 《Advanced Materials》上的論文“All‐Dielectric Active Terahertz Photonics Driven by Bound States in the Continuum”中，團隊展示了如何通過納米結構設計來增強太赫茲(zi) 波段的光學性能，從(cong) 而推動了高性能太赫茲(zi) 光電器件的發展。
2.2 半導體(ti) 激光器
Prof. Wang在中紅外和太赫茲(zi) 波段的半導體(ti) 激光器研究上也取得了顯著成果，尤其是量子級聯激光器（Quantum Cascade Lasers, QCLs）的開發。他的研究不僅(jin) 限於(yu) 理論設計，還深入探討了QCLs的實際應用和集成技術。他的團隊開發了基於(yu) 二維材料的中紅外激光器，成功提高了激光的輸出功率和效率，特別是在室溫下實現了超強的激子-等離子體(ti) 耦合（如其發表於(yu) 《Nature Communications》上的“Ultrastrong exciton-plasmon couplings in WS2 multilayers”）。
2.3 二維材料光電器件
Prof. Wang的另一個(ge) 重要研究方向是基於(yu) 二維材料的光電器件，尤其是在中紅外和太赫茲(zi) 波段的探測器、調製器和波導的開發。他與(yu) 合作者在《Nature Communications》上發表的論文“Narrow bandgap oxide nanoparticles coupled with graphene for high performance mid-infrared photodetection”展示了如何利用氧化物納米顆粒與(yu) 石墨烯的耦合效應，顯著提升中紅外探測器的性能。這類器件在傳(chuan) 感、光譜和通信等應用中具有極大的潛力。
三、研究方法與(yu) 特色
Prof. Wang的研究方法兼具理論與(yu) 實驗，涵蓋了從(cong) 基礎理論研究到器件設計與(yu) 集成的完整鏈條。他的研究團隊在納米結構的設計與(yu) 製造方麵具有極高的技術水平，利用先進的納米製造技術，如電子束光刻和原子層沉積等，構建出複雜的納米光子結構和二維材料器件。
3.1 理論建模與(yu) 仿真
Prof. Wang的團隊通過深入的理論建模與(yu) 仿真來預測光與(yu) 物質相互作用的結果，尤其是在中紅外和太赫茲(zi) 波段。他們(men) 利用有限元分析（FEM）和時域有限差分法（FDTD）等數值模擬工具，對納米結構的光學特性進行了精確的計算。這些理論研究為(wei) 器件的設計提供了堅實的理論支持。
3.2 實驗驗證與(yu) 器件集成
在實驗方麵，Prof. Wang團隊通過精確的納米製造技術，將理論模型轉化為(wei) 實際的光電器件。他們(men) 成功實現了基於(yu) 二維材料的中紅外探測器和激光器，並在室溫下展示了其優(you) 異的性能。此外，團隊還將這些器件集成到更複雜的係統中，如中紅外光譜儀(yi) 和太赫茲(zi) 成像係統，顯示出其研究的應用潛力。
四、研究前沿與(yu) 發展趨勢
Prof. Wang的研究處於(yu) 光電領域的前沿，尤其是在中紅外和太赫茲(zi) 波段的光電器件開發方麵。以下是該領域的一些前沿和未來發展趨勢。
4.1 中紅外與(yu) 太赫茲(zi) 波段的光電器件
中紅外（~3-30微米）和太赫茲(zi) （~60-300微米）波段被稱為(wei) “分子指紋區域”，因為(wei) 許多分子在這些波段具有獨特的振動吸收特性。然而，現有的中紅外和太赫茲(zi) 波段光電器件仍然麵臨(lin) 性能和集成度的限製。Prof. Wang的研究正致力於(yu) 開發高性能、緊湊型的中紅外和太赫茲(zi) 光電器件，如量子級聯激光器、二維材料探測器等。這些器件在生物醫學成像、環境監測、通信等領域具有廣泛的應用前景。
4.2 二維材料與(yu) 納米光子學的結合
二維材料（如石墨烯、過渡金屬二硫族化合物）由於(yu) 其獨特的光學和電子特性，近年來在光電器件中受到廣泛關(guan) 注。Prof. Wang的研究團隊在這一領域取得了重要進展，特別是結合二維材料與(yu) 納米光子結構，開發出性能優(you) 異的中紅外探測器和調製器。未來，隨著二維材料製備技術的進步，基於(yu) 這些材料的光電器件將會(hui) 在靈敏度、響應速度等方麵取得更大的突破。
4.3 光子集成與(yu) 係統應用
除了單一的光電器件開發，Prof. Wang的研究還致力於(yu) 將這些器件集成到更複雜的係統中，以實現實際應用。例如，他的團隊正在開發基於(yu) 中紅外光譜技術的便攜式病原體(ti) 檢測係統，以及用於(yu) 揮發性有機化合物檢測的高靈敏度光聲多氣體(ti) 傳(chuan) 感器。這些研究不僅(jin) 推動了光電器件在實驗室中的發展，也將其應用拓展到生物醫學、環境監測等重要領域。
五、對有意申請教授課題組的建議
對於(yu) 有意申請Prof. Wang Qijie課題組的學生，以下幾點建議將有助於(yu) 你在申請過程中脫穎而出：
5.1 夯實理論基礎
Prof. Wang的研究涉及納米光子學、半導體(ti) 物理、二維材料光電學等多學科交叉領域。因此，申請者應具備紮實的物理、電子工程和材料科學基礎，特別是在量子力學、電磁學以及半導體(ti) 物理方麵的知識。如果你對光子學和納米技術有深入了解，將會(hui) 在申請過程中占據優(you) 勢。
5.2 培養(yang) 實驗技能
Prof. Wang的研究團隊不僅(jin) 注重理論研究，還非常重視實驗能力的培養(yang) 。申請者應具備良好的實驗動手能力，特別是在納米製造、器件測試與(yu) 表征等方麵。如果你有相關(guan) 的實驗室經驗，例如電子束光刻、光譜測試、二維材料製備等，將會(hui) 為(wei) 你的申請加分。
5.3 掌握數值仿真工具
Prof. Wang的研究團隊廣泛應用數值仿真工具來進行理論預測和設計優(you) 化。因此，熟練掌握諸如FDTD、FEM等數值仿真軟件對於(yu) 申請者而言非常重要。建議申請者提前學習(xi) 相關(guan) 軟件的使用，並嚐試進行一些簡單的光學器件仿真。
5.4 展示科研潛力和主動性
Prof. Wang的課題組非常注重研究人員的主動性和創新精神。因此，申請者在準備申請材料時，應重點展示自己的科研潛力和自主研究能力。可以通過撰寫(xie) 研究計劃或展示自己在相關(guan) 領域的研究成果，來證明你具備獨立思考和解決(jue) 問題的能力。
5.5 提前準備申請材料
申請Prof. Wang課題組的研究生項目通常需要提交詳細的申請材料，包括個(ge) 人陳述、推薦信和簡曆。建議申請者提前開始準備材料，特別是在個(ge) 人陳述中，突出你對光電研究的興(xing) 趣和長期規劃。同時，確保推薦信來自了解你科研能力的導師或教授，以增強申請的說服力。
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