李树深,研究员,1963年3月出生于河北保定。1996年毕业于中国科学院半导体研究所,获理学博士学位。先后在中国科学院半导体研究所任副研究员、研究员、半导体超晶格国家重点实验室主任。享受国务院政府津贴,入选新世纪百千万人才工程国家级人选。
他长期致力于半导体低维量子结构中的基础物理及器件物理研究,包括电子态结构、半导体低维量子结构中的光学与输运特性、量子信息过程在半导体低维结构中的实现等。他取得的主要科学成果包括:
1、半导体量子阱、量子线超晶格电子态结构及其杂质态研究
发展并完善了黄昆、夏建白创立的用平面波展开来研究低维半导体中电子态结构的方法,建立了量子线有效质量包络函数理论。给出了沿[311]方向直接生长量子线的电子和空穴哈密顿量,发现量子线中的激子束缚能明显增大,得到了光跃迁由直接转变为间接时的结构参数临界值。提出研究低维半导体结构中杂质态的超原胞方法,大幅度提高了计算精度。
2、半导体量子点(环)的物理模型及对垂直光入射的吸收
通过理论研究发现量子点对垂直入射光具有良好的吸收特性,推动了半导体量子点垂直入射探测器实验的研究。提出研究三维空间阵列耦合量子点超晶格模型和研究单个量子点(环)的物理模型,与传统的抛物线限制势模型相比具有更广泛的适用性,该模型同时适用于研究量子阱、量子线和量子点的电子态结构特性和光学性质。建立了无应力GaAs/GaAlAs量子点的有效质量理论,预言了由于量子点本身的空间非对称性将导致其Stark效应的各向异性,给出了任意形状及任意个数量子点分子电子态结构研究方案。
3、半导体量子点Qubit及其消相干
研究了InAs/GaAs量子点单电子Qubit中相干迭加态的量子拍频现象,揭示了超导Qubit退相干的某种机制,提出了产生三能级最大纠缠态、超单态及磁场调控纠缠度的实验方案。研究了量子点中电子与真空电磁场相互作用的物理问题,发现电子两能级量子点Qubit与真空电磁场相互作用导致的消相干时间大约在纳秒量级,指出通过外加一静电场可以有效延长半导体量子点Qubit消相干时间到毫秒数量级的物理机制。
4、半导体低维结构量子信息输运与交换
发展了电子通过半导体量子点的量子输运数值计算方法,揭示了量子点材料品类、结构形态及其它物理参数对量子输运特性的影响,同时研究了多能态量子点的量子输运问题。提出通过一个横向电场可以调制电子通过量子点系统的量子信息交换及输运特性。
李树深研究员是多种国内外学术期刊编委及特约评审,担任《半导体学报》副主编。他是国家重大基础研究计划项目首席科学家,国家杰出青年基金获得者,国家自然科学基金创新研究群体和中科院海外创新团队负责人,黄昆半导体物理科学奖(基金会)秘书长。先后主持和参加国家八五、九五攀登计划、国家重大基础研究计划项目(973项目)、国家自然科学基金委、中国科学院重点项目多项。获得2004年(排名第二)和2009年(排名第一)国家自然科学二等奖。