Mason学长聊留学，旨在为大家提供更加全面、深入的导师解析和科研辅导！每期我们会邀请团队的博士对中国香港/中国澳门/新加坡各个领域的教授导师进行详细解析，从教授简介与研究背景 / 主要研究方向与成果分析 / 研究方法与特色 / 研究前沿与发展趋势 / 对有意申请教授课题组的建议这五个方面，帮助大家更好地了解导师，学会申请！
一、教授简介与研究背景
Prof. Wang Qijie是南洋理工大学（NTU）电气与电子工程学院（EEE）与物理与数学科学学院（SPMS）的教授，现任电气与电子工程学院的研究副主席。他的研究领域涉及纳米光子学、半导体激光器、二维材料光电器件等，尤其专注于红外和太赫兹频率范围内的光电器件开发。
Prof. Wang拥有中国科技大学电气工程学士学位，并以新加坡千禧基金会（SMF）奖学金获得南洋理工大学博士学位。随后，他在哈佛大学工程与应用科学学院完成了博士后研究，经历了丰富的国际科研历程。自2009年起，他以南洋助理教授的身份加入NTU，并于2018年晋升为终身教授。
Prof. Wang在光电子领域的研究成果颇丰，已发表超过180篇学术论文，并拥有10余项美国专利。他的研究不仅在学术界产生了深远影响，还为实际应用提供了重要的技术支撑，特别是在中红外与太赫兹波段的光电器件开发方面取得了领先地位。他曾荣获新加坡青年科学家奖、南洋研究奖（青年研究员）等多项荣誉，并被选为光学学会（OSA）会士。
二、主要研究方向与成果分析
Prof. Wang的研究主要集中在以下几个领域：纳米光子学、半导体激光器、二维材料光电器件，特别是在中红外和太赫兹波段的光电器件开发。以下对这些领域的研究成果进行详细分析。
2.1 纳米光子学
纳米光子学是Prof. Wang研究的核心领域之一，涉及光与物质的相互作用，特别是在纳米尺度下的光学现象。他的研究团队成功开发了基于全介质结构的太赫兹光子器件，这些器件利用连续体中的束缚态（Bound States in the Continuum, BIC）实现了高效的太赫兹辐射控制。在其发表于《Advanced Materials》上的论文“All‐Dielectric Active Terahertz Photonics Driven by Bound States in the Continuum”中，团队展示了如何通过纳米结构设计来增强太赫兹波段的光学性能，从而推动了高性能太赫兹光电器件的发展。
2.2 半导体激光器
Prof. Wang在中红外和太赫兹波段的半导体激光器研究上也取得了显著成果，尤其是量子级联激光器（Quantum Cascade Lasers, QCLs）的开发。他的研究不仅限于理论设计，还深入探讨了QCLs的实际应用和集成技术。他的团队开发了基于二维材料的中红外激光器，成功提高了激光的输出功率和效率，特别是在室温下实现了超强的激子-等离子体耦合（如其发表于《Nature Communications》上的“Ultrastrong exciton-plasmon couplings in WS2 multilayers”）。
2.3 二维材料光电器件
Prof. Wang的另一个重要研究方向是基于二维材料的光电器件，尤其是在中红外和太赫兹波段的探测器、调制器和波导的开发。他与合作者在《Nature Communications》上发表的论文“Narrow bandgap oxide nanoparticles coupled with graphene for high performance mid-infrared photodetection”展示了如何利用氧化物纳米颗粒与石墨烯的耦合效应，显著提升中红外探测器的性能。这类器件在传感、光谱和通信等应用中具有极大的潜力。
三、研究方法与特色
Prof. Wang的研究方法兼具理论与实验，涵盖了从基础理论研究到器件设计与集成的完整链条。他的研究团队在纳米结构的设计与制造方面具有极高的技术水平，利用先进的纳米制造技术，如电子束光刻和原子层沉积等，构建出复杂的纳米光子结构和二维材料器件。
3.1 理论建模与仿真
Prof. Wang的团队通过深入的理论建模与仿真来预测光与物质相互作用的结果，尤其是在中红外和太赫兹波段。他们利用有限元分析（FEM）和时域有限差分法（FDTD）等数值模拟工具，对纳米结构的光学特性进行了精确的计算。这些理论研究为器件的设计提供了坚实的理论支持。
3.2 实验验证与器件集成
在实验方面，Prof. Wang团队通过精确的纳米制造技术，将理论模型转化为实际的光电器件。他们成功实现了基于二维材料的中红外探测器和激光器，并在室温下展示了其优异的性能。此外，团队还将这些器件集成到更复杂的系统中，如中红外光谱仪和太赫兹成像系统，显示出其研究的应用潜力。
四、研究前沿与发展趋势
Prof. Wang的研究处于光电领域的前沿，尤其是在中红外和太赫兹波段的光电器件开发方面。以下是该领域的一些前沿和未来发展趋势。
4.1 中红外与太赫兹波段的光电器件
中红外（~3-30微米）和太赫兹（~60-300微米）波段被称为“分子指纹区域”，因为许多分子在这些波段具有独特的振动吸收特性。然而，现有的中红外和太赫兹波段光电器件仍然面临性能和集成度的限制。Prof. Wang的研究正致力于开发高性能、紧凑型的中红外和太赫兹光电器件，如量子级联激光器、二维材料探测器等。这些器件在生物医学成像、环境监测、通信等领域具有广泛的应用前景。
4.2 二维材料与纳米光子学的结合
二维材料（如石墨烯、过渡金属二硫族化合物）由于其独特的光学和电子特性，近年来在光电器件中受到广泛关注。Prof. Wang的研究团队在这一领域取得了重要进展，特别是结合二维材料与纳米光子结构，开发出性能优异的中红外探测器和调制器。未来，随着二维材料制备技术的进步，基于这些材料的光电器件将会在灵敏度、响应速度等方面取得更大的突破。
4.3 光子集成与系统应用
除了单一的光电器件开发，Prof. Wang的研究还致力于将这些器件集成到更复杂的系统中，以实现实际应用。例如，他的团队正在开发基于中红外光谱技术的便携式病原体检测系统，以及用于挥发性有机化合物检测的高灵敏度光声多气体传感器。这些研究不仅推动了光电器件在实验室中的发展，也将其应用拓展到生物医学、环境监测等重要领域。
五、对有意申请教授课题组的建议
对于有意申请Prof. Wang Qijie课题组的学生，以下几点建议将有助于你在申请过程中脱颖而出：
5.1 夯实理论基础
Prof. Wang的研究涉及纳米光子学、半导体物理、二维材料光电学等多学科交叉领域。因此，申请者应具备扎实的物理、电子工程和材料科学基础，特别是在量子力学、电磁学以及半导体物理方面的知识。如果你对光子学和纳米技术有深入了解，将会在申请过程中占据优势。
5.2 培养实验技能
Prof. Wang的研究团队不仅注重理论研究，还非常重视实验能力的培养。申请者应具备良好的实验动手能力，特别是在纳米制造、器件测试与表征等方面。如果你有相关的实验室经验，例如电子束光刻、光谱测试、二维材料制备等，将会为你的申请加分。
5.3 掌握数值仿真工具
Prof. Wang的研究团队广泛应用数值仿真工具来进行理论预测和设计优化。因此，熟练掌握诸如FDTD、FEM等数值仿真软件对于申请者而言非常重要。建议申请者提前学习相关软件的使用，并尝试进行一些简单的光学器件仿真。
5.4 展示科研潜力和主动性
Prof. Wang的课题组非常注重研究人员的主动性和创新精神。因此，申请者在准备申请材料时，应重点展示自己的科研潜力和自主研究能力。可以通过撰写研究计划或展示自己在相关领域的研究成果，来证明你具备独立思考和解决问题的能力。
5.5 提前准备申请材料
申请Prof. Wang课题组的研究生项目通常需要提交详细的申请材料，包括个人陈述、推荐信和简历。建议申请者提前开始准备材料，特别是在个人陈述中，突出你对光电研究的兴趣和长期规划。同时，确保推荐信来自了解你科研能力的导师或教授，以增强申请的说服力。
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