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Letian Wang
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Qualify之前两个星期有感

4/21/2017

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博士第一年,你的时间都到哪里去了?

        全英文的课程以及外国环境生活。语言不同的你,需要画一个学期的时间去努力听懂课程上生涩的语言。还有其他的一些生活上的适应,考驾照,去医院,找到社会组织,融入一个群体。第一学期对课程也非常在意,不敢掉以轻心,以至于用了太多的时间写作业等。
        科研的开端开始于读文献,读这个领域的理论文献,因为一开始老板对我的认识是做理论模拟,我也是这么定位的,实验为辅,理论为主。就这样,第一个学期过去了,没有太大的进展,虽然好处是确实有不错的过渡期,不会太累。
       上手学习实验,我的第一个实验是学用激光的interference来做lithography,好嘛,一个吃力不讨好的活,当然我一开始是看不出来难度和产出的。我很感谢有一个人带我,至少让我不是瞎摸,但是那人和我不是一个project,所以并没有负责制,进度很慢。如果说这个阶段我有一个可以提高的话,就是应该开始想想,这个方法是不是做这个事情最好的方法,然后和别人交流一下,老板很可能也不是正确的,即使写在proposal上很可能也是。
        第一年最大的问题,没有人交流,被proposal牵着鼻子走。如果可以提高的话,我会努力看一看这个领域的文献,这样对于自己做什么能有突破会有一个不错的认识。

博士第二年,你上手了吗?

      博士第二年,我开始了真正上手的一些尝试。首先开始重复之前别人的实验,至少把crystallization里面的一些基本technique熟悉了一遍。然后发现我的approach不对,开始认真读这个领域的文献,于是把这个领域的进展梳理了一下,发现老板的观点还停留在十多年前,对于这个crystalization的理论和实验进展都没有深刻的认识。
那个时候认识了Kimi,第二年最重要的人。带我进入了这个nanofabricaiton的领域,真正开始pick up一些有用的technique。尝试了FIB+crystallization,nano fabrication for Ge epitaxial growth, 还想着epi之后,laser annealing and doping等问题, dual-beam AOM, Emission Probing. 这些technique都是非常好的经验,但是不是直接解决我的目标的。
这段时间,老板支持我做各种尝试,也对我进行一定的疏导,劝导我不要做promissing的尝试,比如用FIB做pattern,然后crystalize。就是因为他的反对,才让我开始认真开始读这个领域的文献。
        这一年最大的问题在于尝试了很多技巧和方法,学了很多技巧,但是把技巧还有各种方向的探索作为一种进步,而没有想真正如何解决课题,没有attack真正的problem。为什么没有attack呢,一方面,做实验比思考简单多了,我陷入了一种produce results,接触新鲜东西的一种猎奇心理。同时,由于看了主要的文献之后,对于自己的topic crystallization'有点泄气,才努力到其他方向看看。如果没有猎奇心理,应该更快地解决好自己的问题,然后做其他的课题,这样可以更加自由。
另外,再问问自己,为什么没有找到突破口?是不是还是没有first principle thinking? 如果要解决晶体问题,测量是一个非常重要的因素,所以用什么方法测量?当时的想法是electrical method?但是fabrication过程太复杂了,为何不用拉曼?对于grain size level的信息,拉曼更加有效。等进入到1-5 grain的时候electrical measurement才会有很好的差别,不然的话,不如直接用Raman。

博士第三年,你开始解决你的问题了吗?

        这一年的前半部分,发现了一个新的现象, dewetting导致的规则纳米结构,光学特性与晶体结构特性都可以调控,其实我不是很清楚怎么做这个领域,所以学习和吃透这个领域又花费了一些时间,这时候FDTD和光学知识与时俱进,但是确实比较花时间。
但是好处是,这时候我才真正开始接触拉曼Raman光谱,能够很好的测量晶体结构,而且通过mapping能够得到statistical的数据,对于形成结论非常有帮助,之前很难形成结论。

       后半部分,第一学期technique用的还是不够多,没有用到Raman Mapping. 直到第二年才用到。最需要感恩的人是Heng Pan,导出了一个重要的结论,longer pulse duration can help crystallization. This is huge!!!
为什么我之前没有想到?没有first principle thinking.
既然我是为了延长cooling rate,一开始的想法是纳秒,然后通过传热的设计,来达到差别的降温速率,但是你仔细想想,为什么不直接增长heating的时间,让cooling更久,不就解决这个问题了吗?

科研中需要突破什么?
       需要拓宽自己的technique skill set,这样遇到问题可以仔细分析什么是最好的解决办法,而不是困在这个方法里面做local的optimization,我们需要global optimization。对于理论也是,有些approach,没有人采用过 ,需要自己用first principle thinking去寻找解决办法,比如use longer pulse duration。这简直是非常重要的一个发现。

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    一个带着一些艺术家细胞的科研工作者

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