戴维·J·洛克伍德
名誉研究员
国家研究委员会
加拿大渥太华
教育：
- 坎特伯雷大学理学学士、理学硕士、哲学博士和理学博士学位
- 爱丁堡大学理学博士
工作重点：
David 的研究工作以纳米级低维材料的光学特性为中心，重点研究 IV 族和 III-V 族半导体量子点以及过渡金属磁性纳米线和纳米环。该研究旨在为提高信息通信（例如互联网）和信息存储（可重写数字存储器）设备的性能以及开发量子计算机提供新技术。
给学生的建议：
我建议在大学里学习普通科学或工程课程，以了解纳米技术的哪个领域最吸引他们，然后在该领域接受更高学位的培训。
链接：
– 国家研究委员会
面试：
您的工作最适合应用于纳米技术中的哪些技术领域？
洛克伍德:
- 纳米材料
- 纳米光学、纳米光子学和纳米光电子学
- 纳米磁学
问：您什么时候第一次发现自己的职业道路集中在纳米技术上？
洛克伍德: 也许有点令人惊讶，早在“纳米”一词流行之前，我早在 1964 年开始研究纳米技术领域。当时，我的硕士论文研究的是激光衍射（由自制的氦氖激光器获得，这在当时是一种全新的研究“工具”），这些胶体分散在水中，在强声场的作用下可以排列。例如，一些胶体呈针状，直径小于 100 纳米。
问：您目前正在研究哪些纳米技术应用？
洛克伍德: 我正在系统地研究硅锗合金和锗量子点和量子线的发光特性，以用于基于现有硅 CMOS 技术的硅光子学。通过应变或带隙工程，例如适当修改其生长条件，可以轻松改变从这些纳米结构获得的发光特性。总体目标是利用这些材料生产出一种高效的光源，可以轻松集成到现有的电子集成电路制造工艺中（有关更多详细信息，请参见下文）。
问：从事纳米技术工作最有意义的事情是什么？
洛克伍德: 从实验的角度来看，最令人着迷和最有意义的是，我们能够描述这种肉眼基本上看不见的微小结构的物理特性。有些技术，如透射电子显微镜，可以向您展示它们在几乎原子尺度上的样子，但大多数光学技术本质上是宏观的。然而，我们已经能够在室温下观察到厚度仅为 1 纳米（两个晶胞）的晶体硅单量子阱的发光！我们的现代分析工具非常灵敏。
问：您能举一个例子来说明您所做的事情如何对世界产生了积极的影响吗？
洛克伍德: 在当今的电子行业中，全面实施硅光子学理想情况下需要硅基激光光源。目前还没有这样的光源，主要是因为硅（或锗）具有间接带隙。我们发明了基于纳米厚的硅量子阱和二氧化硅的器件，它们在室温下发出明亮的红光。日本日立公司的研究人员现在采纳了这个想法，并在一个英勇的工程项目中从这种结构中产生了受激辐射。随着进一步的工程发展，期待已久的硅激光器现在可能成为可能。这种激光器将允许开发完全基于硅的光学（或光子）集成电路，其中信息不是由电子而是由光（或光子）承载。这种电路是必需的，因为在电子集成电路中传输信息的速度已经达到了由连接线中的电阻控制的极限。光子学的使用克服了这一障碍——信息现在将以前所未有的速度在我们的设备中传播，即光速！最终目标是用光子等效物取代电子计算。
问：您预计未来纳米技术的商业化将在哪些领域对世界产生最积极的影响？
洛克伍德: 电信网络的更新、量子计算机的发展以及个人健康状况的极大改善。
问：您认为迄今为止纳米技术对世界产生的最大影响是什么？
洛克伍德: 现代电子技术的发展对我们日常生活的方方面面产生了巨大影响。我们完全依赖各种类型的计算机、手机、口袋或钱包中和汽车中的个人助理设备以及互联网来交流各种信息。如果没有集成电路的发展和通过纳米技术实现的相关工程发展，这一切都不可能实现。
问：过去十年，纳米技术走出了实验室，对社会产生了真正的影响。您是否参与过任何有助于纳米技术商业化并产生新产品或新工艺的努力？请举一个例子。
洛克伍德: 多年来，我通过编辑自己感兴趣领域的书籍，投入了大量精力来传播在纳米技术研究和开发中获得的知识（硅光子学）以及纳米技术的各个方面，涵盖基础和应用（我的系列书 纳米结构科学与技术).
问：大学里的培训对你的纳米技术工作有帮助吗？
洛克伍德: 我在大学里接受的物理学培训非常笼统，我发现它使我能够培养必要的技能和知识，以便在与凝聚态系统及其应用相关的纳米技术领域开展各种实验和理论任务。我的博士论文工作巩固了我在研究纳米系统光学特性方面的专业知识。
问：你有导师吗？大学期间有吗？
洛克伍德: 我没有导师，但现在我可以指导别人。我在坎特伯雷大学没有导师，但我的博士生导师 Alister McLellan 教授非常支持我，让我可以自由地开发自己的激光拉曼光谱研究项目，其中包括共同指导另一名博士生的工作。
问：如果必须重新来过，您还会专注于纳米技术应用吗？
洛克伍德：我为加拿大政府工作，因此为加拿大公众服务。如果我再来一次，我不确定我是否会走同样的路。我们做加拿大人当时需要的一切，一路上有很多选择。例如，我本可以对大规模能源问题做出贡献，而不是纳米技术领域。
问：如果高中生或大学生对纳米技术感兴趣，您会给他们什么建议以帮助他们做好担任这些角色的准备？
洛克伍德：我建议先在大学里学习普通科学或工程课程，了解纳米技术的哪个领域最吸引他们，然后再继续在该领域接受更高级别的培训。你应该享受你的培训。找到一个好的主管和/或导师是至关重要的；四处打听。
