2015年7月25日至2016年8月12日，受中国国家留学基金委（CSC）资助和Paul V. Braun教授的邀请，我有机会来到在科学技术方面久负盛名的美国伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）进行了为期一年的学术访问。出于对美国科研机构在学术界贡献的仰慕及现代大学教学的探究之情，我在这短暂的一年学习生活中，利用尽可能多的机会近距离观察、体会他们的教学方法及科研思路。现将此次访学期间的调研、工作及心得体会总结如下：
一、学校科研活动、教学安排及管理制度情况
UIUC是一所享有世界声望的一流 研究型大学。始建于1867年，是美国“ 十大联盟（Big Ten）”创始成员， 美国大学协会（AAU）成员，被誉为“ 公立常春藤”，与加州大学伯克利分校及密歇根大学并称“美国公立大学三巨头”。校友和教授中有23位获得 诺贝尔奖，在美国公立大学中仅次于加州大学伯克利分校。该校很多学科素负盛名，其工程学院在全美乃至世界堪称至尊级的地位，始终位于美国大学工程院排名前五，几乎所有工程专业均在全美排名前十，电气、计算机、土木、材料、农业、环境、机械等专业排名全美前五。
本人此次访学的专业材料科学与工程是UIUC的优势专业，所在的Beckman Institute是著名的领先技术研究机构。学校拥有一流的科研条件和实验装备，本专业相关主要有MNTL（微纳技术实验室）和MRL（材料分析实验室）。实验室内的仪器设备对校内所有教师、研究人员和学生使用，对校外研究机构也允许使用。通过培训和考核的人员只需要提出申请，就可以预约并使用仪器了。实验仪器和材料的使用是从项目经费中支出，按时、按件计费。每台仪器都有专职人员维护，保证大家使用和使用好；每位教授都有专职科研秘书，负责管理经费使用。这样的研究体制和设备管理体制的好处是解决了资源设备共享、设备充分利用、减少科研经费浪费、仪器维护与维修等关键问题，对于促进科研进展有极大的帮助，特别是研究人员直接操作仪器可以保证研究人员在科研一线直接获得和观察到实验现象，对发现新现象和创新科研是非常有效的一种模式。
本次访学活动，我加入的是Paul V. Braun教授的科研团队。Braun教授是材料科学和工程领域的国际著名学者，UIUC材料科学与工程学院杰出教授， Frederick Seitz材料研究中心主任，德国斯图加特大学客座教授，并担任多个国际学术职务，在材料领域享有很高的学术声望。Braun教授三十多年来一直致力于3D微纳结构材料的光学及能量存储特性方面的研究，取得了卓有成效的研究成果，完成国际、国家科研项目50余项，发表论文180余篇，包括国际顶尖期刊Nature。
Braun Group的科研成员来自美国、德国、韩国、中国、印度等多个国家，是一个多文化融合的团队。这里的每一个人都有各自的研究方向，而每个人也在其研究领域有着丰富的研究成果和经验。平时上班时间大家各自忙碌着自己的课题任务，但每天中午午饭时间，大家会聚在一起聊聊天，交换各自感想和体会。课题组每周定期召开学术交流和讨论，还定期举办聚餐等活动，这些都为我们提供了一个彼此熟悉、相互切磋交流和掌握科研领域最新动态的平台。
在交流期间，我还旁听了部分教学课程，如半导体物理、LED和Solar的物理学基础等。有些课程包含大量建模仿真内容，学生可以利用专业软件（Cross Light 和FDTD等）进行模拟计算，实现材料和器件的设计和性能优化。每学期开课12周，上机4周，每周2次课，每次2小时。专业课一般均为小班教学，每班人数通常不超过20人。教师注重与学生的交流，学生可以携带笔记本进入课堂，进行实际的软件操作，也方便老师指导。学生随时可以举手提问，教师随即当堂解答，课堂气氛也较为活跃。学校工科气氛浓厚，学风正，学生学习刻苦，学校图书馆常年为学生提供通宵自习室。
通过一年的认知与感受，我认为UIUC在科学研究、实验室管理、教学安排、行政服务等方面既科学严谨，又能做到人性化，最大程度激发了教师和科研人员的工作活力，取得非常好的效果，很值得我们借鉴学习。
二、访学期间的主要业务活动
一年的访学生活在紧张、忙碌中匆匆度过了。这一年里，我按照开始就拟定的访学计划开展工作，具体工作情况总结如下：
1、熟悉国外的环境与生活习惯，熟悉学校图书馆和实验室的实验设备和学校的信息资源，参加并通过实验室多项培训和考核，为后续工作开展做好准备。
2、与合作导师交流探讨，细化访学计划，确定研究内容为InGaN电池表面纳米陷光结构制备、表征与研究。
3、采用Nano Imprint方法，在InGaN电池表面制备出了六方和矩形排布的、圆形和矩形纳米柱和纳米孔阵列。
4、采用SEM、AFM等方法对所制备纳米结构进行表面形貌和结构参数的表征；通过透过率和反射率的测试，研究分析表面陷光层对不同入射光的抗反射和吸收能力的改变。
5、参加学术交流讨论会1次，AMC 2016 (Advanced Materials Characterization Workshop)；做学术交流报告1次，报告题目“The fabrication and research of InGaN/GaN Solar Cells”。
6、旁听‘半导体物理’、‘LEDs和Solar Cells的物理学基础’课程。
三、研修成果与体会
在研究中心访学期间，我深入了解了科研人员在美国大学里是如何工作的，这里面包括分工、合作、协作，独立完成等方方面面。科研分工非常明确，研究任务必须自己独立完成，碰到不懂、不会的可以请教，大家也很热心解答。
此外，科研设备的先进性自不必说，科研平台共享也给我留下了深刻的印象。在使用之前，实验室实行准入制。所有进入实验室的人员都需要接受操作培训，具体由相关Technician负责，获得Access，然后自己通过网上预约，就可以共享试验设备了。每个实验室和每台设备都配备有专门的技工岗位，一般是由经验丰富、实践和动手能力很强的技术人员承担此岗位。他们可以帮助实验室学术研究人员实现或验证他们的创新性研究工作。这样可以使学术研究人员专注于创新的原理性和学术性工作，而不必花很多的时间拘泥于一些具体的结构或细节，值得国内科研机构学习和改进的。
尤其需要强调的是，实验室准入的前提是安全培训。记得我在拿到Access之前，经历了许多的Safe Training，从最基本的静电防护，基本实验台面的使用注意事项，到实验试剂的分类、标记及处置方式，再到实验室个人着装等等，方方面面，面面俱到，非常仔细严谨。并且在不同的培训中，对相关安全问题，反复强调，尤其是对实验试剂和实验生成物的后期处置非常注重。正是如此，虽然实验室里都是各种有害的化学物质，但是实验室外环境优美环保，经常能在实验室外面遇见野兔，野鸭等。这才是真正的科技发展和环境保护的可持续和谐发展.
在合作导师的指导下，开展了InGaN电池表面纳米陷光结构的制备与研究。主要成果如下：
1、以第一作者，发表SCI论文1篇，“An InGaN based solar cell including dual InGaN/GaN multiple quantum wells”, IEEE Photonics Technology Letters, pp: 2117-2120, Vol. 28(20), 2016.
2、以第一发明人，获专利授权1项，“一种p-i-n型InGaN/p-n型Si 双结叠层太阳电池及其制备方法”，专利号：ZL201310214435.1.
3、以项目负责人，获批资助2项：
陕西省自然科学基础研究计划资助项目 (2016JQ6006)、中央高校基本科研业务费专项资金资助 (JB160501)
四、 归国后的工作计划
1、 本人归国以后，将继续深入已开展的一些研究工作，在已制备好的材料结构上继续完成器件的制备工作，测试并验证表面陷光结构对电池性能及光谱响应的改变与提高。
2、为巩固在UIUC访学的成果，我将近一步巩固和利用已建立的友好合作关系，加强深层次的合作交流与互动，继续进行相关领域的合作。
3、 借鉴UIUC课程教学的方式方法，在今后的教学中加强课堂互动和讨论，达到更好的教学效果，并提高教学内容的时效性，增强学生对所学知识的认知能力。