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机械电子信息工程系
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谷洪刚
教授
电 话
027-87558045
邮 箱
hongganggu@hust.edu.cn
办公地点
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个人介绍
谷洪刚（Gu Honggang, Professor），教授，博士生导师，国家级青年人才、中国科协科技智库青年人才。2011年和2016年分别获得华中科技大学机械工程学士和博士学位，2016-2020年在华中科技大学仪器科学与技术博士后流动站工作，2020年6月出站后留校，历任讲师、副教授、教授。 主要从事微纳光学测量技术、仪器与应用方面研究，包括先进光谱椭偏测量、计算光学成像、集成电路测量检测、微纳结构形貌测量、低维材料光学与介电性质研究、半导体材料与器件测量表征、叠层光电器件光学建模仿真与优化设计、超表面/超结构设计与应用等。近年来，主持国家自然科学基金、湖北省重点研发计划、湖北省自然科学基金、广东省自然科学基金青年提升项目等，作为骨干人员参与国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划、首批国家重大科学仪器设备开发专项、国家重大科技专项等国家级重大项目。在Nat. Photonics、Light Sci. Appl.、Adv. Opt. Mater.、Nanoscale、Appl. Surf. Sci.、Opt. Lett./Opt. Express等期刊发表SCI论文100余篇，申请发明专项80余件，已获授权50余件（含8件国际专利）。获国际光谱椭偏学会Paul Drude奖（首位获奖华人学者）、中国发明协会发明创业奖?人物奖、湖北省技术发明一等奖（排4）等，担任国际先进材料学会(IAAM) Fellow、国际光谱椭偏学大会(ICSE)程序委员会委员、中国仪器仪表学会/中国光学学会/中国光学工程学会多个分会委员/理事等。 欢迎有机械工程、精密仪器、集成电路、光学、物理、数学、计算机等相关专业及学科背景的优秀同学，报考硕士、博士研究生。课题组招聘微纳光学测量、计算光学成像方向博士后，有意者可以将个人简历发送至hongganggu@hust.edu.cn。 课题组主页：http://nom.mse.hust.edu.cn/
研究方向
面向集成电路制造、微纳制造、原子级制造、平板显示、生物医学等领域中微纳材料、结构、组织、器件等测量表征与缺陷检测需求，开展微纳光学测量技术、仪器与应用研究，主要研究方向包括： 1. 先进椭偏测量技术、仪器与应用 2. 计算光学成像技术、仪器与应用 3. 集成电路测量与缺陷检测 4. 新型半导体材料（低维材料、钙钛矿、有机半导体、超材料等）光学与介电性质测量表征、器件设计与应用 5. 光电器件光电学建模仿真与优化设计
开设课程
本科生课程：《工程测试技术》（国家精品课程）、《软件技术基础》 研究生课程：《椭偏测量学》
科研项目
承担的部分科研项目： 1.国家高层次青年人才计划项目，2023/10-2026/09，200万，在研，主持。 2.湖北省重点研发计划重点项目，2021BAA013，EUV光刻掩模纳米缺陷原波长检测技术与装备，2021/07-2024/12，150万，在研，主持。 3.广东省自然科学基金青年提升项目，2023A1515030149，基于亚微米分辨原位成像椭偏仪的单晶二维半导体光学性质表征与调控，2023/01-2025/12，30万元，在研，主持。 4.国家自然科学基金青年基金项目，51805193，各向异性二维材料成像穆勒矩阵椭偏测量理论与方法研究，2019/01-2021/12，26万元，结题，主持。 5.湖北省自然科学基金面上项目，2021CFB322，跨尺度复杂三维OLED器件光学模拟与优化设计理论方法研究，2021/10-2023/09，8万，结题，主持。 6.中国博士后科学基金特别资助项目，2017T100546，新型二维材料成像穆勒矩阵椭偏测量理论与方法研究，2017/04-2019/03，15万元，结题，主持。 7.中国博士后科学基金面上项目，2016M602288，基于穆勒矩阵成像椭偏仪的OLED原位测量理论与方法研究，2016/09-2018/09，5万元，结题，主持。 8.上海微电子装备（集团）股份有限公司校企合作项目，深紫外穆勒矩阵椭偏仪，2023/9-2024/6，350万，在研，主持。 9.深圳市TCL华星光电半导体显示技术有限公司校企合作项目，IJP OLED器件光学模拟仿真，2021/03-2022/04，70万，在研，主持。 10.武汉华星光电技术有限公司校企合作项目，多变量OLED器件光学性能设计，2019/12-2021/06，50万，结题，主持。 11.国家自然科学基金重点项目，52130504，EUV光刻掩模缺陷原波长叠层衍射跨尺度检测理论与方法研究，2022/01-2026/12，300万，在研，第2负责人。 12.国家重点研发计划（青年科学家项目），2022YFB2803900，基于谷自由度调控的片上无滤波层全斯托克斯矢量探测器，2022/11-2025/10，300万元，在研，参与，任务一负责人。 13.国家科技重大专项子课题，2017ZX02101006-004，套刻误差光学散射测量技术，2017/1-2020/12，742万元，结题，第2负责人。 14.国家自然科学基金重大科研仪器研制项目，51727809，高分辨层析成像穆勒矩阵椭偏仪研制与应用基础研究，2018/1-2022/12，701万元，结题，参与，应用任务负责人。 15.国家重大科学仪器设备开发专项，2011YQ160002，宽光谱广义椭偏仪设备开发，2011/10-2014/9，3979万元，结题，参与，主要完成人之一。
论文专着与专利
近5年代表性论著（*通讯作者，#同等贡献作者） [1]Y Zhou, Z. Guo, H. Gu*, Y. Li, Y. Song, S. Liu, M. Hong, S. Zhao*, and J. Luo*. A solution-processable natural crystal with giant optical anisotropy for efficient manipulation of light polarization. Nat. Photonics, https://doi.org/10.1038/s41566-024-01461-8, 2024. (Accepted) [2]C. Chen, H. Gu*, and S. Liu*. Ultra-simplified diffraction-based computational spectrometer. Light Sci. Appl., 13: 9, 2024. (封面论文) [3]Z. Guo#, H. Gu#,*, Y. Yu, Q. Zhang, Z. Wei*, and S. Liu*. Wavelength-linearly-dependent and polarization-sensitive perfect absorbers based on optically anisotropic germanium selenide (GeSe). Adv. Opt. Mater., 12: 2303138, 2024. [4]L. Liu, W. Li, M. Gong, J. Du, H. Gu*, and S. Liu*. An efficient and robust self-calibration algorithm for planar position errors in ptychographic microscope. IEEE Trans. Instrum. Meas., 73: 4503712, 2024. [5]L. Liu, W. Li, M. Gong, L. Zhong, H. Gu*, and S. Liu*. Resolution-enhanced lensless ptychographic microscope based on maximum-likelihood high-dynamic-range image fusion. IEEE Trans. Instrum. Meas., 73: 4502711, 2024. [6]C. Chen, H. Gu*, and S. Liu*. Noise-robust ptychography using dynamic sigmoid-remolding. Opt. Laser Technol., 172: 110510, 2024. [7]L. Huang, H. Gu*, M. Fang, S. Liu*. Substrate-Tuned Dielectric Screening Effect on Optical Properties of Monolayer MoSe2. Appl. Surf. Sci., 644: 158748 2024. [8]Q. Zhang, H. Gu*, Z. Guo, K. Ding, and S. Liu. Quantitatively exploring giant optical anisotropy of quasi-one-dimensional Ta2NiS5. Nanomaterials, 13: 3098, 2023. [9]P. He, J. Liu, H. Gu*, J. Zhu, H. Jiang, and S. Liu*. EUV mask model based on modified Born series. Opt. Express, 31: 27797-27809, 2023. [10]L. Liu, W. Li, L. Zhong, H. Gu*, and S. Liu*. An adaptive noise-blind-separation algorithm for ptychography. Opt. Lasers Eng., 169: 107748, 2023. [11]C. Chen, J. Liu, J. Zhu, H. Gu*, and S. Liu*. Resolution-enhanced reflection ptychography with axial distance calibration. Opt. Lasers Eng., 169: 107684, 2023. [12]L. Chen, H. Gu*, S. Jiao, and S. Liu. Optical modeling and analysis of pixel OLED by the mixed-level algorithm considering the light leakage effects. Thin Solid Films, 769: 139741, 2023. [13]M. Gong, H. Gu*, C. Chen, J. Chen, W. Li, C. Zhang, and S. Liu. Calibration of residual polarization in light source for broadband rotating polarizer spectroscopic ellipsometer. Thin Solid Films, 769: 139739, 2023 [14]H. Gu, Z. Guo, L. Huang, M. Fang, and S. Liu*. Investigations of optical functions and optical transitions of 2D semiconductors by spectroscopic ellipsometry and DFT. Nanomaterials, 13: 196, 2023. [15]Z. Guo, H. Gu*, Y. Yu, Z. Wei, and S. Liu. Broadband and incident-angle-modulation near-infrared polarizers based on optically anisotropic SnSe. Nanomaterials, 13: 134, 2023. [16]M. Fang, H. Gu*, Z. Guo, J. Liu, and L. Huang, and S. Liu*. Temperature and thickness dependent dielectric functions of MoTe2 thin films investigated by spectroscopic ellipsometry. Appl. Surf. Sci., 605: 154813, 2022. [17]X. Chen*, H. Gu*, J. Liu, C. Chen, and S. Liu*. Advanced Mueller matrix ellipsometry: Instrumentation and emerging applications. Sci. China Tech. Sci., 65: 2007–2030, 2022. [18]Z. Guo, H. Gu*, M. Fang, L. Ye, and S. Liu*. Giant in-plane optical and electronic anisotropy in tellurene: A quantitative exploration. Nanoscale, 14: 12238–12246, 2022. (封面论文) [19]L. Chen, H. Gu*, X. Ke, X. Zhao, K. Ding, S. Jiao, Y. Gu, and S. Liu*. Multi-parameter and multi-objective optimization of stratified OLEDs over wide field-of-view considering thickness tolerance. Opt. Express, 30: 29546–29563, 2022. [20]S. Hou, Z. Guo, T. Xiong, X. Wang, J. Yang, Y. Liu, Z. Niu, S. Liu, B. Liu, S. Zhai*, H. Gu*, and Z. Wei*. Optical and electronic anisotropy of a 2D semiconductor SiP. Nano Res., 15: 8579–8586, 2022 [21]H. Gu, H. Jiang*, X. Chen, C. Zhang, and S. Liu*. Superachromatic polarization modulator for stable and complete polarization measurement over an ultra-wide spectral range. Opt. Express, 30: 15113–15133, 2022. [22]M. Fang#, H. Gu#,*, B. Song, Z. Guo, and S. Liu*. Thickness scaling effects on the complex optical conductivity of few-layer WSe2 investigated by spectroscopic ellipsometry. Adv. Photon. Res., 3: 2100299, 2022. [23]M. Fang#, H. Gu#,*, B. Song, Z. Guo, and S. Liu*. Thickness and layer stacking order effects on complex optical conductivity and exciton strength of few-layer graphene: Implications for optical modulators and photodetectors. ACS Appl. Nano Mater., 5: 1864–1872, 2022. (封面论文) [24]X. Zhao, H. Gu*, L. Chen, and S. Liu*. Optical model and optimization for coherent-Incoherent hybrid organic solar cells with nanostructures. Nanomaterials, 11: 3187, 2021. [25]C. Chen, X. Chen*, C. Wang, S. Sheng, L. Song, H. Gu*, and S. Liu. Imaging Mueller matrix ellipsometry with sub-micron resolution based on back focal plane scanning. Opt. Express, 29: 32712–32727, 2021. [26]Z. Guo#, H. Gu#,*, M. Fang, B. Song, W. Wang*, X. Chen, C. Zhang, H. Jiang, L. Wang, and S. Liu*. Complete dielectric tensor and giant optical anisotropy in quasi-one-dimensional ZrTe5. ACS Mater. Lett., 3: 525–534, 2021. [27]S. Hou, Z. Guo, J. Yang, Y. Liu, W. Shen, C. Hu, S. Liu, H. Gu*, and Z. Wei*. Birefringence and dichroism in quasi-1D transition metal trichalcogenides: Direct experimental investigation. Small, 17: 2100457, 2021. (封面论文) [28]B. Song#, H. Gu#,*, M. Fang, Z. Guo, Y. Ho*, X. Chen, H. Jiang, and S. Liu*. 2D Niobium-doped MoS2: tuning the exciton transitions and potential applications. ACS Appl. Electron. Mater., 3: 2564–2572, 2021. (封面论文) [29]M. Fang#, Z. Wang#, H. Gu*, B. Song, Z. Guo, J. Zhu, X. Chen, C. Zhang, H. Jiang, and S. Liu*. Complex optical conductivity of Bi2Se3 thin film: approaching two-dimensional limit. Appl. Phys. Lett., 118: 191101, 2021 [30]X. Ke, H. Gu*, L. Chen, X. Zhao, J. Tian, Y. Shi, X. Chen, C. Zhang, H. Jiang, and S. Liu*. Multi-objective collaborative optimization strategy for efficiency and chromaticity of stratified OLEDs based on optical simulation method and sensitivity analysis. Opt. Express, 28: 27532–27546, 2020. [31]H. Gu*, S. Zhu, B. Song, M. Fang, Z. Guo, X. Chen*, C. Zhang, H. Jiang, and S. Liu*. An analytical method to determine the complex refractive index of an ultra-thin film by ellipsometry. Appl. Surf. Sci., 507: 145091, 2020. [32]M. Fang#, Z. Wang#, H. Gu#,*, M. Tong, B. Song, X. Xie, T. Zhou, X. Chen, H. Jiang, T. Jiang*, and S. Liu*. Layer-dependent dielectric permittivity of topological insulator Bi2Se3 thin films. Appl. Surf. Sci., 509: 144822, 2020. [33]Z. Dong, H. Gu*, J. Zhu*, Y. Shi, L. Nie, J. Lyu, X. Chen, H. Jiang, and S. Liu. Nonuniform depolarization properties of typical nanostructures and potential applications. Opt. Lett., 45: 1910–1913, 2020. [34]S. Zhang, H. Jiang*, H. Gu*, X. Chen, and S. Liu. Attitude metrology based on the field-of-view effect of birefringence using high-speed polarimetry. Opt. Lett., 45: 2074–2077, 2020. [35]X. Zhao#, R. Xia#, H. Gu*, X. Ke, Y. Shi, X. Chen, H. Jiang, H.-L. Yip*, and S. Liu*. Performance optimization of tandem organic solar cells at varying incident angles based on optical analysis method. Opt. Express, 28: 2381–2397, 2020. [36]H. Gu#, B. Song#, M. Fang, Y. Hong, X. Chen, H. Jiang, W. Ren*, and S. Liu*. Layer-dependent dielectric and optical properties of centimeter-scale 2D WSe2: Evolution from a single layer to few layers. Nanoscale, 11: 22762–22771, 2019. (封面论文) [37]B. Song, H. Gu*, M. Fang, Y. Ho, X. Chen, H. Jiang, and S. Liu*. Complex optical conductivity of two-dimensional MoS2: A striking layer-dependency. J. Phys. Chem. Lett., 10: 6246–6252, 2019. (封面论文) [38]H. Gu, X. Chen*, H. Jiang, Y. Shi, and S. Liu*. Wide field-of-view angle linear retarder with an ultra-flat retardance response. Opt. Lett., 44: 3026–3029, 2019. [39]X. Ke, H. Gu*, X. Zhao, X. Chen, Y. Shi, C. Zhang, H. Jiang, and S. Liu*. Simulation method for study on outcoupling characteristics of stratified anisotropic OLEDs. Opt. Express, 27: A1014–A1029, 2019. [40]B. Song#, H. Gu#, M. Fang, X. Chen, H. Jiang, R. Wang, T. Zhai*, Y. Ho*, and S. Liu*. Layer-dependent dielectric function of wafer-scale 2D MoS2, Adv. Opt. Mater., 7: 1801250, 2019. [41]R. Xia#, H. Gu#, S. Liu, K. Zhang, H. Yip*, and Y. Cao. Optical analysis for semitransparent organic solar cells. Solar RRL, 3: 1800270, 2019. 完整论文列表详见 Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=7Q_vV1EAAAAJ&hl=zh-CN Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Honggang_Gu 代表性授权专利 [1]H. Gu, S. Liu, X. Chen, H. Jiang, and C. Zhang. Polarization modulator and polarization measurement system, EP3572854B1, 2023-12-13 [2]H. Gu, S. Liu, S. Zhu, B. Song, H. Jiang, and X. Chen. Rapid measurement method for ultra-thin film optical constant, US11662197B2, 2023-5-30 [3]H. Gu, B. Song, S. Liu, Z. Guo, M. Fang, H. Jiang, and X. Chen. Method for measuring dielectric tensor of material, US11644413B2, 2023-5-9 [4]H. Gu, S. Liu, X. Chen, H. Jiang, and C. Zhang. Optimization methods of polarization modulator and polarization measurement system, US11143804B2, 2021-10-12 [5]H. Gu, B. Song, S. Liu, M. Fang, X. Chen, and H. Jiang. Material optical transition analysis method and system, US10983007B2, 2021-04-20 [6]谷洪刚，李文杰，刘世元，刘力，一种离焦扫描的轴向叠层衍射成像方法和系统，ZL202210762398.7，2022-4 [7]谷洪刚，李文杰，刘世元，刘力，基于角度自校准的反射式叠层衍射成像方法、装置和系统，ZL202210752162.5，2022-4 [8]谷洪刚，郭正峰，刘世元，一种基于二维硒化亚锡的可调波长偏振器及其设计方法，ZL202211614427.1，2024-1-16 [9]谷洪刚，陈创创，刘世元，周玉，一种光刻缺陷衍射光强差分检测方法，ZL202210039385.7，2023-6-16 [10]谷洪刚，赵雪楠，刘世元，陈林雅，江浩，一种有机光伏器件性能分析优化方法和系统，ZL2021102485350，2023-04-18 [11]谷洪刚，刘世元，王敬军，江浩，一种旋转偏振器件光谱椭偏仪数据分析方法及系统，ZL202110602165.6，2022-08-16 [12]谷洪刚，刘世元，陈林雅，柯贤华，赵雪楠，江浩，一种OLED器件多个目标的协同优化方法，ZL202011321669.2，2022-08-02 [13]谷洪刚，陈林雅，刘世元，柯贤华，江浩，一种发光器件激子特性参数反演方法及装置，ZL202110705702.X，2022-05-20 [14]谷洪刚，刘世元，王勐，田姣姣，柯贤华，江浩，一种发光材料激子取向的测量方法及装置，ZL202011047182.X，2021-11-19 [15]谷洪刚，刘世元，祝思敏，宋宝坤，江浩，陈修国，一种超薄膜光学常数快速测量方法，ZL201910315604.8，2020-12-29 [16]谷洪刚，宋宝坤，刘世元，郭正峰，方明胜，江浩，陈修国，一种材料介电张量测量方法，ZL201910792395.6，2020-12-29 [17]谷洪刚，赵雪楠，刘世元，柯贤华，一种OLED结构尺寸优化设计方法及设备，ZL201711482348.9, 2020-11-24 [18]谷洪刚，宋宝坤，刘世元，方明胜，陈修国，江浩，一种材料光学跃迁分析方法及系统，ZL201910301515.8，2020-07-14 [19]谷洪刚，韦鹏，刘世元，宋宝坤，一种液晶可变相位延迟器偏振特性检测方法及系统，ZL201810234620.X, 2020-01-21 [20]谷洪刚，刘世元，陈修国，江浩，张传维，一种偏振调制结构及偏振测量系统，ZL201810504060.5，2019-11-22
荣誉获奖
[1]国家级青年人才，2023年 [2]中国发明协会发明创业奖?人物奖，2023年 [3]测量技术与智能仪器国际会议(ISMTII)最佳论文奖，2023年 [4]中国科协科技智库青年人才，2022年 [5]国际光谱椭偏学会Paul Drude奖，2022年 [6]国际先进材料学会(IAAM) Fellow，2022年 [7]湖北省技术发明一等奖（排名4），2019年 [8]华中科技大学重大学术进展（排名4），2019年 [9]精密机械与测量国际会议(ISPMM)最佳论文奖，2015年
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