个人信息

姓  名: 王磊 性  別: 导师类型: 硕士生导师
技术职称: 教授 电子邮箱: leiwang1980@njupt.edu.cn
学术型硕士招生学科: (140100)集成电路科学与工程
专业型硕士招生类别(领域): (085403)集成电路工程
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个人简介:


王磊于 1999 年、2003 年和 2004 年分别在北京科技大学、英国曼彻斯特大学和英国埃克塞特大学获得学士、硕士和博士学位。2009 年获得博士学位后以博士后身份参与完成了欧盟第六框架和英国工程与自然科学研究理事会的课题研究,并于2020 年被南京邮电大学以“高层次人才”形式引进。支持了多项包括国家自然科学基金、国际合作项目、青年重点项目在内的国家及省部级课题和企业课题,在中科院 1 区 Top (如Advanced Materials, Small, Applied Physics Reviews, IEEE Electron Device Letters)和国内外权威期刊上以第一作者和通讯作者身份发表论文 80 余篇,获欧盟“玛丽居里”人才称号、江西省“杰出青年”人才基金资助和“远航工程”人才称号,并荣获江西省技术发明二等奖。









研究领域:

1.各类新型半导体光电器件(如二维材料、过渡金属氧化物、硫系化合物、钙钛矿等)的机理分析、性能调控及系统集成 (具体涉及的专业技能涵盖了薄膜沉积技术、器件加工
与微纳加工技能、表征与测试技能、多物理场耦合建模和密度泛函分析,使用软件:有限元分析软件如 Comsol Multiphysics;密度泛函计算软件:Vasp
2.非冯诺依曼模式忆阻神经网络(如二维材料、过渡金属氧化物、硫系化合物、钙钛矿等的类脑神经形态计算、存算一体化、图像识别、增强、降噪等新兴功能及应用 (具体涉
及的专业技能涵盖了薄膜沉积技术、器件加工与微纳加工技能、表征与测试技能、有限元多物理场耦合建模和密度泛函分析、传统机器学习算法和深度学习算法, 使用软
件:有限元分析软件如 Comsol Multiphysics;密度泛函计算软件如 Vasp;后端工具如Python
3.基于人工智能算法的芯片封装方法及集成电路路径延时预测方法研究(具体涉及的专业技能涵盖了基于热-机械-电耦合仿真的封装结构模拟、基于 HSPICE 模型的时序分析和
延迟模拟、AI 增强预测和强化学习预测,使用软件:电路建模软件如 Quartus, 后端工具如 Python3D 建模软件如 Unity
4.FPGA、嵌入式电路系统设计及基于机器学习算法的图像处理/语音识别技术开发(具体涉及的专业技能涵盖了基于 HDL 仿真的嵌入式系统仿真技能和机器学习算法仿真技
, 使用软件:电路建模软件如 Quartus, 后端工具如Python, 前端工具如HTML,CSS










科研项目:

[1] 国家自然科学基金委员会,  基于硫系化合物的新型多输入相变逻辑门的理论模型和器件制备研究本项目针对传统 CMOS 逻辑门功耗高、集成度受限的问题,聚焦硫系化合物(如Ge2Sb2Te5)作为相变材料,开展了新型多输入相变逻辑门的理论模型构建与器件制备研究。相变逻辑门利用材料的非晶-晶相转变实现多值逻辑运算,支持存算一体,具有低功耗、高密度潜力,适用于边缘计算和 AI 加速器。
[2] 国家自然科学基金委员会, 面向人工神经网络的新型相变忆阻器的模型研究本项目针对人工神经网络(ANN)对高密度、低功耗存算一体器件的迫切需求,系统开展了新型相变忆阻器(PCM-based Memristor)的理论模型研究。相变忆阻器以 Ge2Sb2Te5(GST)等相变材料为核心,利用非晶-晶相转变实现多值阻抗调控,模拟生物突触的可塑性,具有广阔的类脑计算应用前景。
[3] 江苏省科技厅, 含有加热器的片上混合波导存算一体化器件的合作研发子课题本课题在中外合作框架下,针对 AI 芯片存算分离瓶颈,聚焦片上混合波导器件集成加热器,实现光电存算一体化。混合波导结合硅基与 III-V 族材料,利用加热器调控相位和模式,实现高效数据存储与计算,适用于边缘 AI 和光计算系统。
[4] 江苏省科技厅, 江苏省自然科学基金面上项目,  非晶碳存储器存算一体功能研究及在类脑仿生上的应用本项目针对传统冯诺依曼架构的存算分离瓶颈,聚焦非晶碳(a-C)材料作为新型电阻
式存储器,实现存算一体化功能,并探索其在类脑仿生计算中的应用。非晶碳存储器利用碳键重构实现多态电阻切换,具有高密度、低功耗和兼容 CMOS 工艺的优势,适用于神经形态芯片。
[5] 企业课题, 多核处理器芯片加工 MPW 技术服务本项目针对多核处理器芯片原型开发的高成本与长周期问题,开展了多项目晶圆(MPW)技术服务研究与应用。MPW 服务通过共享晶圆聚合多个设计,实现低成本快速加工,适用于多核 CPU/GPU 芯片的验证与迭代,支持企业内部及外部客户需求。
[6] 企业课题,基于神经网络的号码状态识别模块研发,本项目针对电信行业号码状态识别(如空号、实号、关机等)的准确性和实时性需求,开展了基于神经网络的识别模块研发。模块利用深度学习算法处理通话日志、信号特征等数据,实现高效状态分类,适用于反欺诈、营销优化和资源管理,支持企业数字化转型。
[7] 企业课题, 基于神经风格迁徙算法的仿真样本及发票定位算法开发1.仿真样本生成:建立了改进的 Gatys 风格迁移模型,整合 VGG 网络提取特征。生成多样化发票样本数据集(>10 万张),覆盖模糊、扭曲和噪声场景。实验验证了样本真实度,PSNR>30dBSSIM>0.92.发票定位算法开发:设计了 YOLO-based 检测框架,融合注意力机制优化边界框预测。算法在自定义数据集上准确率达 96%,处理速度<50ms/帧。集成仿真样本训练,提升泛化能力 20%
[8] 企业课题, 智能车辆监管系统开发本项目针对车辆监管领域的实时监控、违法识别和数据分析需求,开展了智能车辆监管系统的研发。系统集成 AI 算法、物联网和大数据技术,实现车辆追踪、行为分析和预警功能,适用于城市交通、物流管理和安全执法,支持企业智能化升级。



代表性学术成果:

[1] S. Zhan*, Z. Wang*, L. Wang*, W. Ran, T. Yao, X. Zhang, B. Wei, Q. Deng, and G. Shen. 
Reconfigurable Hydroxyl Dissociation for Spectrally Decoupled Weight Programming 
and Photocurrent Computing, Advanced Materials, Accepted. 影响因子:26.8,(中科院 Top 期刊)
[2] W. Huang, J. Tang, B. Li, X. Zhang, Z. Lin, H. Zhang, P. Hang, X. Yu*, X. Li*, and L.
Wang*. Design of all-optical bidirectional self-powered synaptic devices for neuromorphic
computing applications, Small, 2025:2505327. 影响因子:12.1,(中科院 Top 期刊)
[3] W. Huang, S. Jiang, Z. Lin, X. Zhang, H. Fei, J. Jiang, J. Tang, X. Zhang, X. Yu*, L. Wang*,
and X. Li*. All-optical modulation self-powered optoelectronic synaptic devices with
monochromatic ultraviolet for inhibitory/excitatory synaptic behaviors, Applied Physics
Reviews, 2025(12):031418. 影响因子:11.6,美国物理协会旗舰期刊,(中科院 Top 期刊)
[4] J. Wu*, X. Yang, J. Chen, Y. Mao, W. Boukhili, G. Chen, Y. Bao, and L. Wang*, Deep
learning-driven intelligent prediction for tailoring electrical properties of N2200-based
donor-acceptor conjugated copolymer OFETs, Science China Materials, 2025(68),
4392-4400. (中科院 1 Top 期刊)
[5] X. Liu, Y. Gui, Z. Wang, P. Zhou, J. Chen, T. Guo, X. Zhang, S. Zhang, X. Wei, J. Wang, X.
Lian, X. Wan, N. He, Y. Gu, E-T. Hu, Q. Chen, H. Ling*, and L. Wang*, Robust
9optoelectronic dual-mode memristor enabled by ZnO/MoS heterojunction for synaptic binics
and in-memory computing, Science China Information Sciences, 2026(69), 1-12, (中科院 1
Top 期刊)
[6] N. He, G. Bai, K. Chen, X. Wan*, J. Liu, Z. Li, H. Qin, X. Lian, X. Liu, D. Yan, Y. Tong, Q.
Chen*, X. Ji* and L. Wang*. Lattice-engineered high-quality β-Ga2O3
membranes formemristive applications towards image encryption, decryption, and edge detection, Science
China Materials, 2026, accepted. (中科院 1 Top 期刊)
[7] X. Lian, X. Zhang, S. Li, B. Ding, J. Jiang, Y. Zhang, Y. Guo*, Z. Cai*, and L. Wang*.
Exploring the potential of 2D PtTe2-based memristors for neuromorphic computing, Applied
Physics Letters, 2024(126), 062108. (自然指数期刊)
[8] J. Jiang, B. Ding, S. Li, X. Zhang, H. Wang, J. Wu, X. Liu, Z. Wang, X. Lian*, W. Huang*,
L. Wang*. All-optical nonlinear activation functions realized on phase-change photonic
integrated circuits with microheaters, Journal of Semiconductors, 2024(46):022405. (中国
科技期刊卓越行动计划)
[9] H. Wang, M. Zhou, X. Jia, H. Wei, Z. Hu, W. Li*, Q. Chen*, L. Wang*. Recent progress on
artificial intelligence-enhanced multimodal sensors integrated devices and systems, Journal
of Semiconductors, 2024(46):011610. (中国科技期刊卓越行动计划)
[10] 连晓娟、蒋纪元、万相、肖宛昂、王磊*. 二氧化硅/氟化镁基超低能耗相变集成光子器
件研究,电子学报, 2024(11):3886. (CCF 高质量科技期刊 T1 )
[11] W. Huang, X. Xia, H. Zhang, T. Guo, P. Hang*, B. Li, J. Tang, B. Li, C. Zhu, L. Wang, D.
Yang, X. Yu*, X. Li*. High-performance carbon-electrode-based self-powered optoelectronic
synaptic devices, Science China Information Sciences, 2024(67): 159403. (CCF A 类期刊)
[12] W. Huang*, H. Zhang, J. Tang, Z. Lin, T. Guo, Y. Zhou, S. Jiang, P. Hang*, M. Jiao, C. Zhu,
L. Wang, D. Yang, X. Yu*, X. Li*. Self-powered optoelectronic synaptic devices for
neuromorphic computing with the lowest energy consumption density, ACS Photonics,
2024(11): 3095. (发表当年中科院 1 区,Top 期刊)
[13] X. Lian, J. Jiang, Z. Tao, G. Cui, W. Huang*, Z. Cai*, L. Wang*. Electrically programmable
phase-change nanophotonic circuits designed for edge detection application, IEEE Electron
Device Letters, 2024(45):1101. (中科院 2 , IF:4.9,电子器件领域旗舰期刊)
[14] M. C. Zhang, X. Y. Chen, Z. Y. Chen, R. H. Dan, Y. X. Wei, H. H. Rong, Q. Wang, X. Chen,
A. Z. Han, Y. Wang, W. J. Shao, H. Zhang, Y. R. Zhang, L. Wang*, J. G. Xu*, and Y. Tong*.
Exploration of threshold and resistive-switching behaviors in MXene/BaFe12O19
ferroelectric memristors, Applied Surface Science, 2023(613):155956. (发表当年中科院1区,Top期刊)
[15] M. C. Zhang, Q. Qin, X. Y. Chen, R. Z. Tang, A. Z. Han, S. H. Yao, R. H. Dan, Q. Wang, Y.
Wang, H. Gu, H. Zhang, E. T. Hu, L. Wang*, J. G. Xu*, and Y. Tong*. Towards an universal
artificial synapse using MXene-PZT based ferroelectric memristor, Ceramics International,
2022(48):16263. (发表当年中科院 1 区,Top 期刊)
[16] X. J. Lian, Z. X. Gao, J. K. Fu, X. Wan, Q. Y. Ren, X. Y. Liu, and L. Wang*. Design of
bifunctional phase-change device for storage memories and reconfigurable metasurfaces,
Ceramics International, 2023(49):7785. (发表当年中科院 1 区,Top 期刊)
[17] Z. J. Zhao*, B. S. Xiong*, L. Wang, Q. F. Ou, L. Yu, and F. Kuang. RetinexDIP: a unified
deep framework for low-light image enhancement, IEEE Transactions on Circuits and
Systems for Video Technology, 2021(32):1076. (发表当年中科院 1 区,Top 期刊, 高被引
论文,视频与视觉电路系统领域顶刊)
[18] X. J. Lian, J. Y. Jiang, J. K. Fu, X. Wan, X. Y. Liu, Z. K. Cai*, and L. Wang*. Phase-change
nanophotonic circuits with crossbar electrode and integrated microheaters, IEEE Electron
Device Letters, 2022(43):2192. (中科院 2 , IF:4.9,电子器件领域器件期刊)
[19] X. Y. Liu, J. H. Yu, P. F. Ye, L. Gu, H. M. Qin, N. Wang, H. Li, Y. Wang, M. C. Zhang, N. He,
X. Wan, X. J. Lian, E. T. Hu*, Y. Tong*, and L. Wang*. Experimental and first-principles
study of visible light responsive memristor based on CuAlAgCr/TiO2/W structure for
artificial synapses with visual perception, Advanced Electronic Materials, 2023(9):2201320.
(中科院 2 , IF:6.2)
[20] Z. K. Cai*, X. Wan, X. Y. Liu, Q. Y. Ren, X. J. Lian*, and L. Wang*. Physics-based
modelling strategies of phase-change random access memory, IEEE Transactions on
Electron Devices, 2022(69):6510. (中科院 2 , IF:3.1,电子器件领域顶刊)
[21] X. J. Lian, J. K. Fu, Z. X. Gao, and L. Wang*. Thermoelectric effects on amorphization
process of blade-type phase change random access memory, IEEE Transactions on
Electron Devices, 2021(68):6139. (中科院 2 , IF:3.1,电子器件领域顶刊)
[22] X. J. Lian, and L. Wang*. Boolean logic function realized by phase-change blade type
random access memory, IEEE Transactions on Electron Devices, 2022(69):1849. (中科院
2 , IF:3.1,电子器件领域顶刊)
[23] X. J. Lian and L. Wang*. Boolean logic function realized by phase-change blade type
random access memory, IEEE Transactions on Electron Devices, 2022(69):1849. (中科院
2 , IF:3.1,电子器件领域顶刊)
[24] N. He, J. Liu, J. G. Xu, X. J. Lian, X. Wan, E. T. Hu, X. Y. Liu, J. Ji, H. Zhang, L. Wang*, F.
Xu*, and Y. Tong*. Inserted effects of MXene on switching mechanisms and characteristics
of SiO2-based memristor: experimental and first-principles investigations, IEEE
Transactions on Electron Devices, 2022(69):3688. (中科院 2 , IF:3.1,电子器件领域顶
)
[25] J. Wen and L. Wang*. Interfacial resistance characterization for blade-type phase change
random access memory, IEEE Transactions on Electron Devices, 2020(67):968. (中科院 2
, IF:3.1,电子器件领域顶刊)
[26] X. J. Lian, C. Y. Sun, Z. H. Tao, X. Wan, Z. K. Cai*, and L. Wang*. Realization of complete
Boolean logic and combinational logic functionalities on a universal logic circuit, 电子学报
(英文), 2024(33):1137. (CCF 高质量科技期刊 T1 )
[27] N. He, L. Wang*, and Y. Tong. Investigating the effects of V2C MXene on improving the
switching stability and reducing the operation voltages of TiO2-based memristors, 电子学报
(英文), 2024(33):1181. (CCF 高质量科技期刊 T1 )
[28] X. J. Lian, Y. L. Shi, X. Y. Shen, X. Wan, Z. K. Cai*, and L. Wang*. Design of high
performance MXene/Oxide structure memristors for image recognition applications, 电子学
(英文), 2024(33):336. (CCF 高质量科技期刊 T1 )
[29] 连晓娟、高志瑄、付金科、王磊*. 基于刀片型限制结构的相变存储器阵列的热串扰效
应研究, 电子学报, 2023(51):396. (CCF 高质量科技期刊 T1 )



指导的优秀研究生代表:


历年已毕业的研究生广泛就职于国内大厂(如华为)和知名高校(如北京理工大学)