華中科技大學機械學院研究生導師：劉世元

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個人基本情況

劉世元(Liu Shiyuan，Professor)，1970年9月出生，湖北監利人，教授，博士生導師;國家杰出青年科學基金獲得者，科技部中青年科技創新領軍人才，湖北省“納米光學測量技術與儀器”創新群體負責人;國際測量與儀器委員會(ICMI)理事，美國光學學會(OSA)、美國真空學會(AVS)、國際光學工程學會(SPIE)、國際電氣電子工程學會(IEEE)會員;中國光學學會光學測試專業委員會委員，中國計量測試學會計量儀器專業委員會委員，湖北省儀器儀表學會副理事長。

1998年畢業于華中理工大學機械制造專業，獲工學博士學位。2000年至2001年赴英國曼徹斯特大學進行為期一年的訪問與客座研究。2002年至2005年在上海國家光刻工程技術研究中心，從事國家863重大專項“100nm分辨率步進掃描投影光刻機”的攻關研制。2006年獲教育部新世紀優秀人才，2015年獲國家杰出青年科學基金，2015年入選科技部中青年科技創新領軍人才。現任華中科技大學機械科學與工程學院、數字制造裝備與技術國家重點實驗室、武漢光電國家實驗室(籌)微納制造研究部教授、博士生導師。

長期從事納米光學測量技術與儀器方面的研究工作，先后主持國家自然科學基金(5項)、首批國家重大科學儀器設備開發專項、國家科技重大專項子課題、國家863計劃等20余項國家級科研項目。組建并帶領納米光學測量創新團隊(http://mse.hust.edu.cn/nom/index_chinese.html)，在微納測試技術、光學精密儀器、微納制造技術等方面開展創新研究，取得一批有影響的研究成果。在Appl.Phys. Lett.、Opt.Express、Opt.Lett.等期刊發表SCI論文80余篇;申請美國專利3件(獲授權2件)、中國發明專項42件(獲授權29件);在重要國際學術會議做大會/特邀報告15次;擔任組委會主席，成功創辦“第一屆全國橢圓偏振光譜學研討會”。

主要研究方向1. 層狀納米材料測量理論與方法

面向石墨烯、過渡金屬硫族化合物、黑磷、硅烯等新型二維層狀材料，針對有機發光二極管(OLED)、有機光伏(OPV)、鈣鈦礦(Perovskite)太陽能電池、集成電路(IC)、柔性電子制造中的多層納米薄膜與納米結構及其界面問題，發展新的尺寸、光學、力學等測量新原理與新方法。

2. 橢偏儀創新研制與應用

研制穆勒矩陣橢偏儀、成像橢偏儀、層析橢偏儀、紅外橢偏儀、太赫茲橢偏儀、超快橢偏儀、高速斯托克斯偏振儀、片上型橢偏儀等新型橢偏儀，實現納米薄膜、納米結構、二維層狀材料的表征測量新應用。

3. 光學器件建模計算與優化設計

面向多層納米薄膜與納米結構的有機發光二極管、有機光伏、鈣鈦礦太陽能電池等光學器件，發展高效魯棒的光學建模計算與優化設計方法，提升器件的光學耦合效率和能量轉化效率。

電話：027-87559543

郵箱：shyliu@hust.edu.cn

開設課程

工程測試技術基礎

微納測試技術

橢偏測量學概論

近年的科研項目、專著與論文、專利、獲獎承擔的科研項目：

1. 國家重大科學儀器設備開發專項“寬光譜廣義橢偏儀設備開發”，2011-2015，3979萬元，主持。

2. 國家杰出青年科學基金“機械測試理論、方法與技術”，2016-2020，400萬元，主持。

3. 國家自然科學基金“基于散射場層析廣義橢偏儀的三維納米結構測量理論與方法”，2015-2018，85萬元，主持。

4. 湖北省自然科學基金“納米光學測量技術與儀器創新群體”，2015-2017，60萬元，主持。

5. 湖北省科技支撐計劃重點項目“基于MOMES技術的微型光譜橢偏儀研制”，2015-2017，50萬元，主持。

6. 國家科技重大專項子課題“基于模型的光學臨近校正技術研究”，2012-2014，135萬元，主持。

7. 國家自然科學基金“基于廣義橢偏儀的納米結構三維形貌參數測量理論與方法研究”，2011-2013，50萬元，主持。

8. 國家自然科學基金“高深寬比微納層次結構的仿壁虎毛參數優化設計與制作工藝研究”，2008-2010，34萬元，主持。

榮譽與獎勵：

國家杰出青年科學基金獲得者

科技部中青年科技創新領軍人才

湖北省自然科學基金創新群體負責人

教育部新世紀優秀人才

華中科技大學十佳青年教工

日內瓦國際發明金獎

近期學術論文：

1. X.Chen, W. Du, K. Yuan, J. Chen, H. Jiang, C. Zhang, and S. Liu, "Development of a spectroscopic Mueller matrix imaging ellipsometer for nanostructure metrology," Rev. Sci. Instrum. 87(5), 053707 (2016).

2. H.Gu, X. Chen, H. Jiang, C. Zhang, W. Li, and S. Liu, "Accurate alignment of optical axes of a biplate using a spectroscopic Mueller matrix ellipsometer," Appl. Opt. 55(15), 3935-3941 (2016).

3. W.Li, H. Jiang, C. Zhang, X. Chen, H. Gu, and S. Liu,"Characterization of curved surface layer by Mueller matrix ellipsometry,” J. Vac. Sci. Technol. B 34(2), 020602 (2016).

4. W.Li, C. Zhang, H. Jiang, X. Chen, and S. Liu, "Depolarization artifacts in dual rotating compensator Mueller matrix ellipsometry," J. Opt. 18(5), 055701 (2016).

5. H.Gu, X. Chen, H. Jiang, C. Zhang, and S. Liu, "Optimal broadband Mueller matrix ellipsometer using multi-waveplates with flexibly oriented axes," J. Opt. 18(2), 025702 (2016).

6. J.Zhu, H. Jiang, Y. Shi, X. Chen, C. Zhang, and S. Liu, "Improved nanostructure reconstruction by performing data refinement in optical scatterometry," J. Opt. 18(1), 015605 (2016).

7. X.Chen, H. Jiang, C. Zhang, and S. Liu, "Towards understanding the detection of profile asymmetry from Mueller matrix differential decomposition," J.Appl. Phys. 118(22), 225308 (2015).

8. S. Liu,W. Du, X. Chen, H. Jiang, and C. Zhang, "Mueller matrix imaging ellipsometry for nanostructure metrology,"Opt. Express 23(13), 17316-17329(2015).

9. S. Liu,X. Chen, and C. Zhang, "Development of a broadband Mueller matrix ellipsometer as a powerful tool for nanostructure metrology," Thin Solid Films 584, 176-185 (2015).

10. J.Zhu, S. Liu,H. Jiang, C. Zhang, and X. Chen, "Improved deep-etched multilayer grating reconstruction by considering etching anisotropy and abnormal errors in optical scatterometry," Opt. Lett. 40(4), 471-474 (2015).

11. J.Zhu, H. Jiang, Y. Shi, C. Zhang, X. Chen, and S. Liu, "Fast and accurate solution of inverse problem in optical scatterometry using heuristic search and robust correction," J.Vac. Sci. Technol. B 33(3), 031807 (2015).

12. H.Gu, S. Liu,X. Chen, and C. Zhang, "Calibration of misalignment errors in composite waveplates using Mueller matrix ellipsometry," Appl. Opt. 54(4), 684-693 (2015).

13. X.Wu, S. Liu,W. Lv, and E. Y. Lam, "Sparse nonlinear inverse imaging for shot countreduction in inverse lithography," Opt.Express 23(21), 26919-26931(2015).

14. X.Chen, C. Zhang, S. Liu,H. Jiang, Z. Ma, and Z. Xu, "Mueller matrix ellipsometric detection ofprofile asymmetry in nanoimprinted grating structures," J. Appl. Phys. 116(19), 194305 (2014).

15. J.Zhu, S. Liu,X. Chen, C. Zhang, and H. Jiang, "Robust solution to the inverse problem in optical scatterometry,"Opt.Express 22(18), 22031-22042(2014).

16. X.Chen, S. Liu,C. Zhang, H. Jiang, Z. Ma, T. Sun, and Z. Xu, "Accurate characterization of nanoimprinted resist patterns using Mueller matrix ellipsometry," Opt. Express 22(12), 15165-15177 (2014).

17. S.Xu, C. Zhang, H. Wei, and S. Liu,"A single-image method of aberration retrieval for imaging systems under partially coherent illumination," J.Opt. 16(7), 072001 (2014).

18. X.Chen, S. Liu,H. Gu, and C. Zhang, "Formulation of error propagation and estimation ingrating reconstruction by a dual-rotating compensator Mueller matrix polarimeter,"Thin Solid Films 571, 653-659 (2014).

19. Z.Dong, S. Liu,X. Chen, and C. Zhang, "Determination of an optimal measurement configuration in optical scatterometry using global sensitivity analysis,"Thin Solid Films 562, 16-23 (2014).

20. W.Lv, E. Y. Lam, H. Wei, and S. Liu,"Cascadic multigrid algorithm for robust inverse mask synthesis in optical lithography," J. Micro/Nanolith.MEMS MOEMS 13(2), 023003 (2014).

21. W.Lv, S. Liu,X. Wu, and E. Y. Lam, "Illumination source optimization in optical lithography via derivative-free optimization," J. Opt. Soc. Am. A 31(12), B19-B26 (2014).

22. X.Zhou, C. Zhang, H. Jiang, H. Wei, and S. Liu, "Efficient representation of mask transmittance functions for vectorial lithography simulations," J. Opt. Soc. Am. A31(12), B10-B18 (2014).

23. X.Wu, S. Liu,W. Lv, and E. Y. Lam, "Robust and efficient inverse mask synthesis with basis function representation,"J.Opt. Soc. Am. A 31(2), B1-B9 (2014).

24. X.Wu, S. Liu,J. Li, and E. Y. Lam, "Efficient source mask optimization with Zernike polynomial functions for source representation," Opt.Express 22(4), 3924-3937 (2014).

論文與專利一覽表，詳見：http://mse.hust.edu.cn/nom/publications_chinese.html