她16岁研究得出石墨烯上可生长GaN纳米线，22岁被南大聘为副研究员

14 岁上大学，15 岁进入研究组，22 岁获工学博士学位，一毕业就被 C9 高校拟聘为副研究员。近日，一位名为李悦文的姑娘引发网友热议。

7 月 1 日，南京大学人力资源处发布一则招聘人员公示了三名拟聘用人员信息，2000 年出生的李悦文赫然在目。据公示显示，这位年仅 22 岁的姑娘，现已获得南京大学电子科学与技术专业的博士学位。

▲图 | 南京大学人力资源处公示名单截图（来源：南京大学官网）

这个名叫李悦文的姑娘到底是“何方神圣”？

其实，这并不是李悦文首次引发外界关注。早在 2014 年，她正准备迈入南京大学校门，完成本科阶段学业时，因入学时年龄较小（时年 14 岁），又被一些人冠以“神童”之名，使得她一度成为公众关注焦点。

回看李悦文的成长史，发现她 4 岁就开始进行小学学习生涯，8 岁升入初中，14 岁高中毕业，最终被南京大学录取。

但如李悦文自己所言，她并不算“神童”。她告诉媒体，“要实现跳级也并不难，只需要利用暑假时间提前将新学期的课程学完就可以了。”而据可查资料显示，在她读小学期间，“跳级”在当地属于比较普遍的现象。

李悦文的求学经历，给人的印象稍显“浮躁”，这对科学研究属于“大忌”，在科研领域想要做出一番成果，需要具有稳重、踏实的属性。她也很能认清这点，就像她一直认为的那样“年龄小并不能成为读书偷懒的理由”。所以，在大二期间，她就选择进入所在学院的“宽带隙半导体衬底材料研究组”，学习半导体材料的生长和性能测试。

▲图 | 李悦文（来源：南京大学微信公众号）

2015 年，李悦文申请并主持了国创项目“石墨烯基 GaN 柔性 LED 技术”，并于 2016 年以优秀结题。其担任第一作者，相关论文也于 2017 年５月，以《石墨烯上生长 GaN 纳米线》为题发表在中文核心期刊《半导体技术》上。

据了解，李悦文所在团队采用化学气相沉积法生长的石墨烯作为插入层覆盖在蓝宝石衬底上，借此研究了不同的生长条件，如 NH₃ 流量、反应时间、催化剂和缓冲层等对 GaN 纳米线形貌的影响，最终采用扫描电子显微镜 (Scanning Electron Microscope，SEM) 对 GaN 纳米线进行表征。

论文里提到，“在适当的 NH₃ 流量且无催化剂时，石墨烯上可以生长 GaN 纳米线。NH₃ 流量为 200 cm³／min 时，衬底表面生长出粗细均匀的 GaN 纳米线。衬底上没有石墨烯时，表面只有 GaN 薄膜形成。采用镍催化剂后，GaN 纳米线细密且表面平滑。在引入 GaN 缓冲层后，GaN 纳米线呈现取向排列的模式。”由此李悦文所在团队得出，“石墨烯和缓冲层对获得 GaN 纳米线结构有序阵列具有重要作用。”

▲ 图 1｜不同NH₃ 流量生长的 GaN 纳米线 SEM 图（来源：《半导体技术》）

在不同 NH₃  流量生长的 GaN 纳米线实验中，李悦文在论文里表示，NH₃ 流量为 200 cm³／min 时，更适合生长 GaN 纳米线。而作为对比，当蓝宝石衬底上没有石墨烯时，表面只有 GaN 薄膜形成。研究表明，石墨烯能为金属原子提供附着位点，可以大大改变 GaN 与蓝宝石之间的浸润度。

▲图 2｜有无硝酸镍作为催化剂的 GaN 纳米线的 SEM 图（来源：《半导体技术》）

在无催化剂和有催化剂的实验中，李悦文所在的研究团队实验得出，在金属 Ga 与 NH₃ 的反应过程中，Ga 蒸气会在空气中或衬底上形成液滴，N 原子可以进入到液滴内与 Ga 原子结合生成 GaN，即在反应中金属 Ga 也有催化剂的作用；在使用催化剂的条件下，Ni(NO₃)_２退火后在衬底表面形成了大量的 Ni 金属纳米颗粒，所以 Ni 作为催化剂进行外延生长 GaN 纳米线时符合气-液-固机制。

▲图 3｜采用升华法在 GaN 缓冲层上生长 GaN 纳米线的 SEM 图（来源：《半导体技术》）

此外，李悦文在论文里还表示，在石墨烯／蓝宝石衬底上采用升华法，700℃下外延生长出表面平整的 GaN 缓冲层。升温至 1100℃，在此缓冲层上外延生长出呈扁平带状结构 GaN 纳米线。在对缓冲层条件进行优化后，蓝宝石衬底上得到取向趋于直立的 GaN 纳米棒，优化条件后可以得到 c 向 GaN 纳米线结构。

《石墨烯上生长 GaN 纳米线》是李悦文开始进行科研试验后，所发布的第一篇论文。除此之外，她还有多篇论文作为第一、第二、第三作者分别发表在 Journal of Physics D：Applied Physics、Chinese Physics B、Journal of Semiconductors、Nanomaterials、Journal of Applied Polymer Science 等期刊上。

通过这两年高校科研队伍招聘情况来看，“90 后”“00 后”的身影越来越多。如 1990 年出生的电子科技大学材料与能源学院教授兼博士生导师刘明侦、1991 年出生的哈尔滨工业大学材料科学与工程学院教授兼博导万龙、1994 年出生的中国科学技术大学几何与物理研究中心特任教授陈杲、1996 年出生的北京交通大学电子信息工程学院副教授侯涛刚等。

在科研领域，年轻意味着将会有更多的试错机会，随之带来的也会有更大的职业发展潜力。未来，期望青年科学家能有更多的科学研究成果问世。

参考资料：

1. 李悦文，陈琳，陈丁丁. 等. 石墨烯上生长 GaN 纳米线 [J]. 半导体技术，2017（05）.