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全国高校黄大年式教师团队|宽禁带半导体教师团队:超净服背后的“芯缘”人生

信息来源:微电子学院 时间:2022/07/11浏览次数:

在浩瀚的物质世界,半导体是一种神奇的存在。无形代码的“0”和“1”与有形电路的“断”和“通”,在上一个世纪的不期而遇深刻地改写了人类的历史。从那时起,半导体这种时而导通时而绝缘的材料注定成为大国竞争中的出鞘利刃。落于人后就要被卡脖子。回望历史,这样一支队伍的出现,让我们在今天愈发感觉到幸运。他们在长达二十余年的科研实践中,从零起步,攻坚克难,为我国在第三代半导体材料与器件领域换道超车,保持领先优势上作出了杰出贡献,同时亦为我国在国家安全以及多个重大民生领域筑牢了坚实的防火墙。

这就是第二届全国高校黄大年式团队入选者之一的西安电子科技大大学宽禁带半导体教师团队。他们在科学研究、人才培养以及产业推动方面取得了丰硕的成果。

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《教师报》报道——陕西省全国高校黄大年式教师团队:西安电子科技大学 宽禁带半导体教师团队

敢为人先,微电子不微,做出举世大文章

eV,电子伏特,一个物理学的能量单位。2.3eV,当这个数字和字母的组合来到半导体的世界,一个重要的分水岭产生了。宽窄禁带,分立左右。西电宽禁带半导体教师团队就深耕在大于这个数值的领域。与窄禁带的代表者硅晶体相较,宽禁带的代表者氮化镓和碳化硅的优良特性在高频、大功率、耐高速以及发光电子器件领域是当仁不让的王者,它们是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优质材料。今天,这一个已经成为全世界共识的观点在上世纪九十年代前期根本不被大众所接受,毫无用处是今日王者身上昔日撕之不掉的标签。

郝跃,宽禁带半导体团队学术带头人,在当时那样一种环境当中,慧眼独具,带着一支队伍,锚定战略方向,披荆斩棘,蹊径独辟,一点一点,将走向事业高峰的跬步留在身后。

2003年,团队自主研制成功氮化镓材料生长的关键设备——MOCVD。也是在2003年,当团队成员王冲从石家庄发回流片成功的消息时,整个团队沸腾了。流片是从材料到器件的关键环节,这意味着氮化镓材料迈出了走出实验室、走向生产力的关键一步。此时,距离氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料的价值被广泛认可的2005年还有两年。两年后,国内大规模研究成为共识之后的行动。这一次,西电宽禁带半导体团队近十年的默默耕耘和深厚积累为日后赢得先机,科研工作势如破竹,成绩斐然。2004年,亦即在国家集成电路人才培养基地落成及微电子学院成立一年之后,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室挂牌。2008年和2009年团队先后取得国家科技进步二等奖和国家技术发明二等奖,之后顺利进入国家“核高基”重大专项。党的十八大以来,团队在三次获得陕西省科技进步一等奖的基础上,于2020年,在高校及院所林立的科研强省陕西斩获最高科学技术奖。此时,团队成员已累计荣获荣膺国家技术发明二等奖,国家技术进步一等奖和多项二等奖。团队先后承担了国家科技重大专项、国家重点研发计划、自然科学基金重点项目等30余项。迄今,宽禁带半导体实验室拥有的氮化镓专利量依旧保持全球领先的优势,西电,成为世界上第三代半导体材料与器件研究的重要基地。

立德树人,甘做螺丝钉,欲栽大木柱长空

大事业依托大平台,大平台所依在人才。团队二十余年的发展之路,既是科研从01,硕果累枝的过程,更是人才不断聚合又开枝散叶,代代出新的过程。当初,在超净实验室建设过程中打孔钻眼亲力亲为的马晓华、张进成等一众师兄弟,今天都已成为行业翘楚。马晓华研制的氮化镓微波功率器件效率不断刷新自己保持的高能效世界纪录,张进成这位两获国家技术发明二等奖的追“芯”人则在2019年作为团队代表走进人民大会堂国家科技奖的颁奖现场,代表团队接受党和国家领导人的会见。多年以来,团队形成了团结、包容、有创新活力的事业氛围,获得“千人计划”、长江学者、“杰青”等国字号荣誉的杰出人才就有近十位。团队近百人的教师队伍占据西电微电子学院师资的半壁山河。除西电自己培养之外,从国内的清华、北大、中科大到海外名校的海归博士,甚至如英飞凌这样的世界顶尖半导体公司里的知名专家亦被这里的平台所吸引,从产业链溯流回游,进一步加强团队师资的雁阵凌空之势。从六零后的弓小武到八零后的常晶晶,以至于九零后的任泽阳,一个大教育视野下的师资方阵轮廓毕现,而作为领头雁的郝跃院士,在刚刚过去的2021年,入选全国教书育人楷模,老中青三代的大育人格局令人管窥生叹。“芯缘”科创基金,以郝院士捐资的二百万设立,奖掖后学的师者仁心映照团队淡泊名利,甘于奉献的师道传承。

十八大以来,团队中教授、副教授承担本科生、研究生课程的年平均课时量分别达到384节和414节,培养的硕士和博士数量分别为299人和112人。团队建设微电子专业主干课程近30门,编写教材20余部,同时建成以展示集成电路领域发展的生动案例为特征的特色思政示范课程3门。《半导体器件物理》入选省级一流课程,《集成电路设计丛书》入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目。教师指导学生在国家级科创及创业大赛中取得荣誉50余项。团队斩获陕西省高等教育教学成果奖特等奖,荣膺国家级教学成果奖一等奖。本科生培养中创设的“红色朝阳班”育人品牌成为西电一大育人特色,研究生培养中锻造的“三好三有”导学教师团队成为微电子后备军教育的靓丽名片。一个为国广育英才、传承红色基因的教育叙事在我国秦岭北麓接续发力,持续铺展。

生生不息,源源不断,大木长空,蔚为壮观。

至诚报效,推动大产业,研用比翼襄国兴

技术成果与产业发展的高度融合是实现产业振兴的必由之路。2017年,陕西半导体先导技术中心的揭牌成为团队呼应国家发展战略需求,构建产学研用一体化发展态势的试水之作。这一致力于成为国家级半导体产业新技术和新工艺推广转化基地的创新之举,为秦创原科技创新赋予新内涵。团队立足西安,放眼全球产业前沿,直面国家重大战略需求,以技术报国为己任,主动融入祖国改革发展的伟大事业。紧随其后,西电芜湖研究院出现在国家汽车产业基地,近距离对接新能源汽车集成电路发展之刚需。西电广州研究院,越山跨海,拔地而起于大湾区,紧密跟随国家发展战略的时代脚步。

在着力构建产学研用一体化大平台的同时,团队积极深耕最新成果的直接转化。以曾经荣获国家科技进步奖的“氮化镓基紫外与深紫外LED关键技术”为例,实现直接产值逾7亿元的同时,超过50家芯片、封装及应用企业应用了此项技术。紫外LED器件、光源模组、灯管等类产品已在医疗、农业、印刷、水净化、电子产品制造等多领域实现应用,间接创造经济效益逾10亿。

除了搭建产学研用一体化平台以及将最新技术成果快速转化之外,为产业界及科研院所直接输送领军型人才是宽禁带半导体教师团队襄助国家复兴的又一点睛之作。这其中,以工信部电子五所总工恩云飞为代表,形成了一个令人颇为赞叹的行业精英榜单,微电子专家郭红霞、中国电科58所副所长于宗光、拓尔微电子公司创始人兼CEO方建平、华为宽禁带半导体材料技术首席专家段焕涛都是这个榜单上闪耀的名字。这些活跃在行业头部的杰出人才为我国在第三代半导体事业的大发展做出着重要贡献。晴空征鸿,众雁在途的画面婉如铺展在新时代的一幅瑰丽数字画卷,为文化自信增添了鲜活的时代印记。

目前,基于解决卡脖子问题而由国家发改委专项批复建设的宽禁带半导体国家工程研究中心主体工程已经在西电南校区落成,一个集产学研用一体的国家级大平台呼之欲出,今秋丹桂飘香的时节将投入使用。扬眉剑出鞘,我们期待来自西电的这支科研生力军笔落惊鸿,再展新篇!

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