
研究领域:光探测器研制及其应用、核防护纺织工程
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个人简介
张国青,男,理学博士,博士生导师,太湖人才,现任西安工程大学理学院副院长、党委委员、教授委员会委员。长期从事新型光电子器件研究,重点聚焦单光子响应探测芯片的研制、理论与实验研究及产业化应用开发,在硅光电倍增管(SiPM)领域取得多项国际首创成果:首次报道性能良好的体电阻淬灭结构SiPM芯片、发明六角密排圆形体电阻淬灭SiPM、首次验证SiPM作为数字光通讯接收机探测器的可行性、首次研制成功六角排列的圆形G-APD单元SiPM芯片并实现产业化效益。主持完成的《自主知识产权硅光电倍增管芯片技术》入选2023年度高校最具转化潜力成果,相关技术已产生经济效益300余万元。
近年来在国内外核心期刊发表学术论文40余篇,其中SCI收录30余篇,研究成果被SCI期刊论文引用300余次;主持国家自然科学基金、陕西省重点研发计划等各类科研项目近20项,累计科研经费500余万元;授权专利20余项,其中第一发明人11项,实现专利转化2项;出版专著1部。荣获陕西高校科技奖二等奖1项、三等奖1项,2019年获香港桑麻基金会桑麻奖教金,同年获评西安工程大学 “科技之星”,2016-2018年获评西安工程大学 “青年学术骨干”,2021年获评西安工程大学 “优秀教师”。
教育背景及工作经历:
201107-至今,西安工程大学理学院,教师
201702-201802,不列颠哥伦比亚大学,访问学者
200609-201106,北京师范大学,凝聚态物理专业,硕博连读
200209-200607,北京师范大学,物理学专业,本科
兼职情况:
现为理学院党委委员、教授委员会委员,担任全国材料与器件专家委员会委员、理事;陕西省物理学会常务理事;教育部研究生教育评估监测专家;国家自然科学基金项目评审专家;中国核学会射线束分会理事;陕西省辐射与安全协会理事;西安市科技专家;陕西省科协评审专家。国际知名期刊评审人,多省专家库专家。
荣誉获奖:
l2025年“太湖人才”计划获得者
l2024年中国无锡“太湖杯”国际精英创新创业大赛三等奖(主持)
l2024年“霞客杯”中国江阴第七届创新创业大赛总决赛三等奖(主持)
l2023年度高校最具转化潜力成果(《自主知识产权硅光电倍增管芯片技术》,主持)
l2022年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖二等奖(硅光电倍增管及其应用基础研究,第一)
l2019年香港桑麻基金会桑麻奖教金
l2019年西安工程大学“科技之星”
l2015年陕西高等学校科学技术奖三等奖(飞秒和皮秒光脉冲同步特性和探测技术的研究,第二)
l2021年西安工程大学“优秀教师”
l2016年西安工程大学“优秀教师”
l2016-2018年西安工程大学“青年学术骨干”
l2022年中国纺织联合会教学成果奖二等奖(基于“六元教学法”的《光伏技术》课程教学内容与方法创新,第四)
l2022年第二届陕西高校学生课外“核+ X”创意大赛优胜奖指导教师
l2024年西安工程大学研究生创新成果大赛特等奖指导教师
l2024年陕西省研究生创新成果展三等奖指导教师
l2025年“一带一路”暨金砖国家技能发展与技术创新大赛金奖指导教师
l2025年中国大学生机械工程创新创意大赛一等奖指导教师
l2025年第十五届“挑战杯”陕西省赛三等奖指导教师
教学工作
主讲课程:
本科生《大学物理》、《近代物理实验》、《信息光学》、《微电子测试与分析》、《专业导论》
研究生《现代光电器件及其应用》
教育教学:
1.超声检测省级精品课程,参与人
2.西安工程大学,“纺织+核”现代纺织体系产教融合人才培养机制探索与实践项目, 2022年,第二参与人
2.《大学物理实验》,2015年,同济大学出版社,参编
教改项目:
1、校级课程思政项目,近代物理实验“课程思政”示范课程,2022-2023年,已结题,主持人。
2、研究生教改项目,“纺织+核”现代纺织体系产教融合人才培养机制探索与实践,在研,2/6。
创新创业教育
1.2025年,一带一路金砖国家技术创新大赛(国际赛)金奖,指导老师
2.2025年,2024 年中国大学生物理学术竞赛陕西省赛一等奖,指导老师
3.2024年西安工程大学研究生创新大赛特等奖,自研硅光电倍增管芯片,指导老师
4.2023年国家级大创项目基于,MPPC芯片的单光子灵敏激光雷达,指导老师
5.2022年《核能源的未来发展》, 陕西省第二届高校学生课外 核+X 创意大赛优胜奖,指导老师
6.2022年,基于多像素光子计数器的单光子灵敏激光雷达,西安工程大学第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖,指导老师
科研及社会服务
主持的主要科研项目:
1.国家自然科学基金面上项目,11975176,基于石墨烯/硅超浅结、蜂窝状排列圆形雪崩单元的高紫外光灵敏度硅光电倍增管研究,2020/01-2023/12,69万元,已结题
2.国家自然科学基金青年项目,11405119,硅光电倍增器的反常击穿特性及其机理研究,2015/01-2017/12,25万元,已结题
3.陕西省重点研发计划,2024GX-YBXM-081,近红外增强高填充因子硅光电倍增管芯片量产关键技术研究,2024/01-2025/12,20万元,在研
4.江阴高新区“蟠龙英才”领军人才项目,2025/01-2027/12,100万元,在研
5.江阴“暨阳英才”领军人才项目,2025/01-2029/12,60万元,在研
6.重点横向科研项目,2022KJ-523,SiPM芯片研制及其应用开发(西安中科原子精密制造科技有限公司),2022/12-2025/12,100万元,在研
7.航天五院502所重点实验室开放基金,LabSOMP-2023-01,基于全国产探测器的高灵敏度激光探测技术研究,2023/10-2025/10,16万元,在研
8.陕西省科技厅面上项目,2019JM-139,基于二硫化钼/硅异质结、六角排列圆形雪崩单元的多像素光子计数器研究,2019/01-2020/12,已结题
9.陕西省自然科学基金青年项目,2014JQ8364,多像素光子计数器的光电特性与机理研究,2014/05-2017/05,2万元,已结题
10.陕西省教育厅专项科研计划项目,14JK1290,硅光电倍增器的光子数分辨能力及其对激光测距性能影响的研究,2014/07-2016/07,2万元,已结题
11.陕西省教育厅科研计划项目,12JK0975,硅光电倍增器特性与机理及其在激光测距中的应用技术研究,2012/01-2013/12,2万元,已结题
代表性成果:
论文:
1.郭超前,张国青,等,基于拓扑光子晶体的硅光电倍增管探测效率优化,物理学报,2025,74 (22):220702(国内领军期刊)
2.Zijian Li,Yun Wu,Guoqing Zhang*, et al. Recent progress on photomultiplication type organic photodetectors[J]. J.Phys.D: Appl. Phys.,2025,58:073004
3.Chen Zhang,Guoqing Zhang*, Xinyue Cao,Yaxian Yang , Lei Wang, Lina Liu, Cunxia Li , Lianbi Li,Methodology for Measuring the Fill Factor of Silicon Photomultipliers,Measurement, 213, (2023): 112720 (中科院二区Top,国际测量领域权威期刊,影响因子5.6)
4.XinYueCao,Guoqing Zhang*,YaxianYang,etal., Mechanism causing the spatial distribution non‑uniformity of the prompt optical crosstalk effect in G‑APD cells of silicon photomultipliers, Applied Physics B, 129, (2023):138
5.Guoqing Zhang*,Yaxian Yang ,Chen Zhang Xinyue Cao,Lina Liu,Lianbi Li, and Xiaoxiang Han,Measuring sub-micron focal spot at single-photon level by Silicon Photomultiplier, Scientific Reports, 2022,12:15060 (Nature子刊,影响因子4.379)
6.Liu, Lina;Zhang, Chunling;Gallina, Giacomo;Zhang, Guoqing*,2D microspatial distribution uniformity of photon detection efficiency and crosstalk probability of multi-pixel photon counters, Quantum Electronics, 2020, 50(2), 197-200
7.Gallina, Giacomo, Guoqing Zhang,etal.,Characterization of the Hamamatsu VUV4 MPPCs for nEXO,Nucl. Instr. and Meth. A, (2019), 940: 371-379
8.Gallina, G.;Retiere, F.;Giampa, P.;Kroeger,Zhang, G., etal.,Characterization of SiPM Avalanche Triggering Probabilities, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES,(2019),66(10):4228-4234
9.Guoqing Zhang,Lina Liu, Changjun Zhu, Anxiang Wang, Xiang'an Yan,The BER theoretical model and properties of SiPM-based receiver for OOK optical communication, International Journal of Communication Systems, 2018,31(15), 1-11
10.G. Zhang*, X. Yan, Enhancing the signal-to-noise ratio for laser ranging by adjusting the photon equivalent threshold of a multi-pixel photon counter, Quantum Electronics, (2018),48 (11): 1062-1066
11.Guoqing Zhang*, Lina Liu,Ultra-fast photon counting with passive quenching SiPM in charge integration regime, Quantum Electronics, (2018), 48 (2):173– 177
12.Guoqing Zhang*, Xiuxiu Gao and Lina Liu, Influences of signal processing methods on photon number resolving capability of multi-pixel photon counter, International Journal of Quantum Information, (2016) ,14(8):1650046-1-9
13.Guoqing Zhang*,Changfeng Yu,Changjun Zhu,Lina Liu, Feasibility study of Multi-Pixel Photon Counter serving as the detector in digital optical communications, International Journal for Light and Electron Optics, (2013), 124:5781-5786.
14.G. Q. Zhang*, X.J.Zhai,C.J.Zhu, H. C. Liu and Y. T. Zhang, The silicon photomultiplier-A new detector for photon-number-resolving at room temperature, International Journal of Quantum Information, (2012), 10(3): 1230002-1-1230002-9
15.X.B. Hu, C.Z.Hu, D.P.Yin, L.Y.Zhang, C.N.Zhang, Y.Chen,G.Q.Zhang, R.Yang, K.Liang,Yu. Musienko, D.J.Han*, The SiPM with bulk quenching resistor: progress at NDL and applications in Raman spectroscopy, Nucl.Instr.and Meth.A, (2012), 695: 29–34
16.Zhang Guoqing*, Han Dejun,Zhu Changjunand Zhai Xuejun, Turn-on and turn-off voltages of an avalanche p-n junction, J. Semicond., (2012), 33(9): 094003-1-5
17.Guoqing Zhang, Xiaobo Hu, Yue Cheng, Chunling Zhang, Lina Liu, Ru Yang, Kun Liang, and Dejun Han*, Fast identification of substance by measuring two Raman peaks with dual strip silicon photomultipliers and gated photon counting technique, Applied Optics, (2011), 50(24): 4733-473
已授权专利:
1.张国青,杨延飞等,无背电极硅光电倍增管芯片电路布图,BS.255509812,2025.05.22
2.张国青,张武,等,快速检出硅光电倍增管芯片次品的检测方法,中国,202310630327.6,张国青,杨亚贤,等,基于硅光电倍增管的亚微米单光子量级微小光斑测量方法,2021.11.11,中国,2021111279574.3
3.张国青,刘汉臣,朱长军,刘丽娜,翟学军,张英堂,基于波形面积的雪崩光探测器增益测量方法,2018.9.11,中国,ZL201510611365.2
4.张国青, 刘丽娜, 朱长军,等 一种基于硅光电倍增器的脉冲光响应动态范围测量方法, 2018.07.03, 中国, ZL 201711011138.5
5.张国青, 刘丽娜, 朱长军, 一种采用波形积分的光子数分辨方法及其采用的光子数分辨系统, 2017.04.19, 中国, 201410550259.3
6.张国青, 刘丽娜, 朱长军, 采用多像素光子数器的光时域反射装置, 2015.03.04,中国, ZL201420600189.3
7.张国青, 刘丽娜, 朱长军, 采用多像素光子计数器的激光测距装置, 2014.10.22,中国, ZL201420288044.4
8.张国青, 刘丽娜, 朱长军, 圆形六角密排多像素光子计数器, 2014.07.30, 中国,ZL201320817286.3
9.张国青, 刘丽娜, 宋立勋, 朱长军, 等, 一种新型单光子计数装置, 2014.10.22,中国, ZL201320488166.3
10.张国青, 刘丽娜, 宋立勋, 朱长军, 等, 基于多像素光子计数器的光子数分辨与计数装置, 2014.01.08, 中国, ZL201320487868.X