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孫聶楓:“晶”誠所至攻克難題 ,“銦”機而變傳承不絕时间:2022-04-07 作者:中華國際科學(xué)交流基金會 來源│國訓(xùn)網(wǎng)-國訓(xùn)頻道【原创】 談起與中國電子科技集團公司第十三研究所(以下簡稱“十三所”)的淵源,孫聶楓笑稱“從幼兒園算起,我已經(jīng)在十三所待了40多年了”。 生于斯,長于斯,成長的時光和投身的事業(yè)都與這方天地緊密相連,孫聶楓卻從未覺得乏味。 從旁觀父親孫同年研究并逐漸萌生興趣的稚童,到“上陣父子兵”、與父親并肩作戰(zhàn)的精英骨干,再到接下父親InP(磷化銦)材料研究的接力棒,繼續(xù)奮斗在化合物半導(dǎo)體材料的第一線,熱愛、傳承、突破、責(zé)任,是孫聶楓投身于此的初心,更是他研究生涯的關(guān)鍵詞。 孫同年(左)、孫聶楓(右)父子合照 熱愛:用孩童的眼睛望見未來 三歲的時候,孫聶楓就知道,“爸爸總是很忙”。彼時在上幼兒園的他,經(jīng)常是最后一個被父親接走的小孩。很多時候,“被接走”也不意味著可以回家,而是隨著父親返回實驗室,看父親再次扎進忙碌的實驗中。 這些實驗到底有什么樣的魅力,讓父親醉心其中?年幼的孫聶楓開始用孩童的目光觀察父親的實驗。很快他就發(fā)現(xiàn),父親的實驗室簡直像神話里的煉丹爐一樣神奇——將提純出來的元素放到爐子里,就有“新東西”慢慢生長出來。在爐子里,父親到底用了什么“種子”?“長出來”的東西是什么?怎么設(shè)置才能讓它“長”得更好?……一連串的問題出現(xiàn)在年幼的孫聶楓的腦海里,投身科研的種子也就此埋在他心中。 時光如白駒過隙,耳濡目染中,父親一直在做的事情也在孫聶楓眼中逐漸清晰起來:父親致力于合成并研究一種非天然存在的、擁有卓越的電光轉(zhuǎn)換效率和高電子遷移率、耐高溫、強抗輻射能力的半導(dǎo)體材料——InP,并努力開發(fā)相關(guān)技術(shù),積極開拓InP單晶全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降难邪l(fā)。 作為第二代半導(dǎo)體材料代表的InP,其在光電及微電子領(lǐng)域擁有極強的應(yīng)用潛力,同時在軍用高性能衛(wèi)星、導(dǎo)彈、雷達等武器系統(tǒng)中也有重大價值。這些特性讓InP在20世紀(jì)50年代末首次生長成功后,迅速引起了世界各國科研學(xué)者的普遍關(guān)注,孫聶楓的父親孫同年也是其中一員。 當(dāng)時僅能接觸到相關(guān)科研報道的孫同年,敏銳地察覺到了這種材料的重要性,并迅速著手研究攻關(guān)。1970年,在十三所領(lǐng)導(dǎo)的支持下,他帶領(lǐng)十三所InP課題組,在我國率先開展高壓條件下InP的合成與單晶制備。然而這種全新半導(dǎo)體材料的研究之路卻并不平坦,設(shè)備短缺、無InP籽晶、經(jīng)驗為零、技術(shù)封鎖……重重困難接踵而來,孫同年和團隊幾乎說得上是“白手起家”,孫聶楓記憶中父親的忙碌也由此而來。 艱難困苦,玉汝于成。在InP單晶全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降难邪l(fā)之路上,孫同年自主設(shè)計制造了我國首臺高壓單晶爐。我國第一根LEC InP單晶、第一批GaAs單晶就從這一高壓單晶爐中生長而成。此外,孫同年還發(fā)明了InP、GaAs材料的原位合成連續(xù)長晶設(shè)備和方法,他提出的氫占銦空位半絕緣InP形成機理成為被國際承認的重要學(xué)說之一,并在國際上最早突破GaAs的低溫合成工藝。與此同時,孫同年在材料和相關(guān)技術(shù)方面的探索成果,為我國InP器件發(fā)展提供了關(guān)鍵材料,也為十三所乃至我國InP光電器件的發(fā)展提供了強大助力。 即便獲得了不俗的成就,前行之路卻仍是“道阻且長”。由于缺乏相關(guān)的技術(shù)指引,直接購買技術(shù)更加成熟、價格低廉的國外半導(dǎo)體器件或產(chǎn)品成為當(dāng)時國內(nèi)的主流,大量的半導(dǎo)體研究所和工廠紛紛倒閉;半導(dǎo)體物理等專業(yè)就業(yè)困難,大量高校將這一專業(yè)裁撤。 待到孫聶楓本科畢業(yè)時,國內(nèi)半導(dǎo)體研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域正面臨著行業(yè)停滯、人才斷檔的窘迫局面,于是研究尚屬前沿領(lǐng)域、應(yīng)用場景有限的InP,使課題組更顯得“曲高和寡”,課題組研究不斷“遇冷”,團隊年輕人才出走頻繁,一度出現(xiàn)青黃不接的情況。 就在這個時候,面對更多熱門的研究方向,孫聶楓沒有一絲動搖,從小在父親實驗室泡大的他毅然決然地選擇回到十三所工作。提及當(dāng)初的選擇,他依舊覺得“還是要做自己熟悉的事”,就算要“坐冷板凳”,他也甘之如飴。就此,孫聶楓加入了自幼便熟稔的InP課題組,從“旁觀者”正式成為“參與者”。 對于孫同年的研究,或許有人覺得,既然市面上已經(jīng)有成熟產(chǎn)品且廉價易得,還要自己苦心研究,是不是太過“鉆牛角尖”?孫聶楓卻能理解父親的執(zhí)著:“有些工作總要有人去做,不管別人是否對我們限制,我們總要做自己的工作! 加入課題組后,父子二人都抱定實現(xiàn)InP國產(chǎn)化的信念,以熱愛之心和報國之情,共同扎進了這項研究難度大、周期長、成效慢的基礎(chǔ)研究中,共赴InP相關(guān)研究及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的未來之約。十三所老專家李松法副總(左二)、邱素娟(右二)指導(dǎo)工作 十三所老專家李松法副總(左二)、邱素娟(右二)指導(dǎo)工作 傳承:科研之路開新花 在孫聶楓看來,父親教會自己的,不唯有對InP研究的熱忱,更有一種在極其有限條件下,研究不輟的“篤定”和“甘愿”。作為一種具有戰(zhàn)略意義的化合物半導(dǎo)體材料,國外對InP的相關(guān)技術(shù)成果“三緘其口”,這就使得孫同年的研究不得不長期處于“自力更生”的狀態(tài)。 等到孫聶楓加入這一團隊時,這樣的情況并未改善,研究工作仍在沿用始建于20世紀(jì)70年代的設(shè)備廠房,研究力量也因為“老隊員”的相繼退休和年輕力量的缺乏顯得愈發(fā)捉襟見肘。 最困難的時候,父子二人就是這個課題組的“全部陣容”。然而這種艱難的狀況,并沒有讓孫家父子的科研熱情降溫。 在孫聶楓眼中,“一切從零開始”有其獨特的優(yōu)勢——“半導(dǎo)體材料制作難度很大,要求在高溫高壓的環(huán)境下去做。具體到InP,它對生長環(huán)境的要求極為嚴苛,在操作環(huán)節(jié)還有更多的技術(shù)要求?梢哉f,在所有半導(dǎo)體材料的制作過程中,InP算是最難制備的材料之一。如果單靠引進國外的設(shè)備器材,在昂貴的購買和維護成本面前,我們可能會畏首畏尾。而自己的團隊從設(shè)備做起,設(shè)備、技術(shù)、工藝都是自主可控的,反倒是給了課題組敢想敢干、開拓創(chuàng)新的空間! 在這樣的氛圍下,即使設(shè)備簡陋、條件艱苦,十三所InP課題組仍憑借先進的成果和產(chǎn)品,成為國際上研究InP最重要的五個實驗室之一。其產(chǎn)出的高品質(zhì)InP多晶、單晶和籽晶,也被國際知名同行機構(gòu)廣泛使用。然而孫同年和孫聶楓同樣明白,研究如逆水行舟,不進則退。如何繼續(xù)保持十三所InP課題組在相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢呢?年輕的孫聶楓將目光投向了大尺寸單晶的生長和制作。 為何要關(guān)注大尺寸單晶?孫聶楓提到了近年來引起不少行業(yè)波動的“斷芯”“缺芯”事件。他解釋道,芯片被稱為“工業(yè)糧食”,而半導(dǎo)體材料屬于芯片制造的上游行業(yè),在制造成本幾乎不增加、組件面積不明顯改變的前提下,大尺寸單晶可提高產(chǎn)品效率,并帶動組件單晶成本的進一步降低。從這個角度出發(fā),大規(guī)模單晶產(chǎn)品必將成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢,掌握大尺寸單晶制備技術(shù),將會為我國自主芯片提供強有力的研發(fā)基礎(chǔ)。 而國內(nèi)外相關(guān)研究的發(fā)展方向,也印證了孫聶楓的預(yù)想:進入21世紀(jì),InP的重要性再次引起廣泛重視,如美軍將InP列為21世紀(jì)20項關(guān)鍵電子技術(shù)之一。 以此為開端,對大尺寸InP單晶產(chǎn)品的需求日益高漲。然而囿于制備技術(shù)難度,僅有日本住友、法國InPact、美國AXT等少數(shù)幾個公司有能力批量生產(chǎn)2~4英寸的InP單晶,6英寸InP單晶的制備則僅限于報道之中。 此時,孫家父子所在的InP課題組從事相關(guān)研究已近40年,其中沉淀的技術(shù)和理論成果為孫聶楓提供了豐厚的科研土壤!皣倚枰,我就去做!北е@樣的想法,孫聶楓當(dāng)仁不讓地投入到大尺寸單晶的研究過程中。 在國家“十二五”規(guī)劃綱要、“十三五”規(guī)劃綱要的大力倡導(dǎo)下,半導(dǎo)體材料的相關(guān)研究再度“轉(zhuǎn)熱”,孫聶楓對于大尺寸單晶的探索可謂是恰逢其時。不過孫聶楓清楚地知道,科研從來不能只喊口號,要做新研究,就要解決新問題。 “種下梧桐樹,引得鳳凰來!苯舆^父親遞來的接力棒后,孫聶楓將人才引進工作放在了第一位。2010年,在國家科技重大專項的支持下,一批鐘情于半導(dǎo)體事業(yè)、矢志科研報國的年輕人成為課題組的新生力量,而課題組自創(chuàng)立以來“干一行、愛一行”的傳統(tǒng)也為這些后來人繼承下來。就此,一支具備專業(yè)素養(yǎng)、齊心協(xié)力的InP研究團隊正式集結(jié)而成。 人員齊備之后,便要“利其器”。父親親手設(shè)計建造的單晶爐,自1976年以來已經(jīng)工作了30余年,其功能已經(jīng)不能覆蓋大尺寸單晶生長制作的需求。盡管十三所InP課題組已經(jīng)蜚聲國際,然而發(fā)達國家對于大尺寸高壓單晶爐的技術(shù)封鎖依舊存在。陸軍院士(前排左二)、蔡樹軍副所長(左一,現(xiàn)任58所所長)來現(xiàn)場指導(dǎo)工作 陸軍院士(前排左二)、蔡樹軍副所長(左一,現(xiàn)任58所所長)來現(xiàn)場指導(dǎo)工作 孫聶楓意識到,自己要做一件和父親一樣的事:核心技術(shù)是求不來、買不到的,求人不如求己,這一臺對整個InP及相關(guān)化合物行業(yè)起著支撐作用的大尺寸高壓單晶爐,還是要自己設(shè)計制造。孫聶楓的想法很快得到所領(lǐng)導(dǎo)和科技部門領(lǐng)導(dǎo)的支持。十三所的領(lǐng)導(dǎo)一直都是由半導(dǎo)體專家擔(dān)任,也正是他們的不斷支持,我國的InP研發(fā)得以賡續(xù),而且逐漸形成全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展模式,F(xiàn)任所長卜愛民、副所長蔡樹軍等更加重視InP的國產(chǎn)化能力的提升,因此,給予InP團隊非常大的支持和鼓勵。 溫度1062℃、氣壓4MPa,這是InP生長所需的基本條件。在這樣的高溫高壓條件下,任何操作都要慎之又慎,由此帶來的設(shè)計難度可想而知。經(jīng)過反復(fù)論證,輔以幾十項創(chuàng)新設(shè)計發(fā)明,孫聶楓帶領(lǐng)著年輕的團隊不斷攻關(guān),終于在2013年研制出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵設(shè)備——Cz-50型多功能大型高壓單晶爐。 這一設(shè)備口徑大,可進行更高重量的大容量的合成,以LEC、VB、VGF等方法生長6~8英寸的InP單晶,實現(xiàn)了全部設(shè)計、制造及軟件國產(chǎn)化,具有熱穩(wěn)定性高的特點。相較于英國MR公司及美國空軍實驗室的單晶爐,這個單晶爐實現(xiàn)了兩個“增加”:尺寸更大、功能更多。得此“利器”,發(fā)達國家對高端InP半導(dǎo)體領(lǐng)域核心設(shè)備的封鎖就勢打破,同時也填補了我國在該領(lǐng)域的空白。 有了大尺寸高壓單晶爐,下一個要解決的就是熱場設(shè)計難題。針對大尺寸單晶爐對流強、溫度起伏高的特點,孫聶楓提出了可調(diào)封閉熱場結(jié)構(gòu)。基于這一發(fā)明,他在2013年年底先后制備出直徑6英寸、重達近10kg的InP整錠單晶,成為當(dāng)時世界上最重、尺寸最大的晶體,其中6英寸單晶的成品率達到了世界領(lǐng)先水平。這一成果的重要意義在于,它不僅突破了制備過程中的關(guān)鍵技術(shù),更使InP大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為可能。 在多晶合成領(lǐng)域,孫聶楓亦有建樹。在闡明注入合成物理機理的基礎(chǔ)上,他發(fā)明了雙管快速注入合成方法,使用該方法每3小時即可合成6kg的InP多晶,并突破了合成20kg高純InP的關(guān)鍵核心技術(shù),實現(xiàn)了合成效率和產(chǎn)業(yè)化水平的“雙提升”。此外,他還創(chuàng)造性地提出了注入合成連續(xù)晶體生長技術(shù),可用于超高純多晶的制備,通過該技術(shù)生長的超高純多晶的純度超越了國外頂級公司的產(chǎn)品,擁有廣闊的應(yīng)用前景。 從接過父親翻閱頗多的實驗數(shù)據(jù)、累積經(jīng)年的紅色技術(shù)檔案,到研制出全新的設(shè)備和技術(shù)成果,孫聶楓用成果完美地詮釋了“傳承”的意義。在他看來,傳承不是坐享其成,而是要在接力的時候,不斷完善已有成果,讓理論更扎實,技術(shù)更先進,產(chǎn)品可靠性更強、安全性更好。“從20世紀(jì)70年代算起,我們自研自制的設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到第四代、第五代。對我父親和我來說,自己動手,自己就能看到結(jié)果,這是最有意思的事情。”孫聶楓說。 突破:實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn) 在InP的研究過程中,孿晶一直是制約其產(chǎn)業(yè)化和低成本化的世界級難題,這一問題也成為世界范圍內(nèi)有關(guān)InP研究的重要課題。經(jīng)過大量的研究、推理和實驗后,各國研究者就如何克服孿晶的出現(xiàn)提出了諸多理論,其中影響最大的當(dāng)屬前國際晶體生長學(xué)會副主席Hurle教授提出的臨界放肩角理論。 Hurle教授認為,在生長大直徑單晶時,選擇合適的放肩角度才可以避免孿晶的產(chǎn)生。這一理論也得到了國際上重量級的半導(dǎo)體研究者的認可。然而事實果然如此嗎?習(xí)慣于親手做事的孫聶楓決定“眼見為實”。 在反復(fù)的科研實驗中,孫聶楓發(fā)現(xiàn)了這一理論的“bug”(漏洞)——突破Hurle教授所說的角度限制,依然可以生成無孿晶的晶體,而在這一角度限制以內(nèi),也并不能百分百地生成無孿晶的晶體。即使后續(xù)這一角度從30°修正到75°,這種情況也依然存在。顯然,Hurle教授的理論不是孿晶問題的最終答案。 不迷信權(quán)威,孫聶楓沿襲實踐這一檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),從生長動力學(xué)角度入手,通過大量實驗證明:InP單晶生長中并不存在臨界放肩角的問題,孿晶產(chǎn)生是由多方面原因造成的,而消除孿晶的關(guān)鍵,在于對熱場的合理調(diào)配、生長界面及形狀的嚴格控制。換言之,發(fā)現(xiàn)孿晶的形成與臨界放肩角無關(guān),而是與其生長條件、小平面特征息息相關(guān)。 從實踐中來,再到實踐中去。基于這一重新揭示孿晶形成機理的論斷,孫聶楓結(jié)合理論成果,發(fā)明了放肩角=90°的平放肩工藝,通過生長過程中控制固液界面邊緣的形貌來抑制孿晶的形成。該技術(shù)不僅大大提高了晶體的利用率,通過這一工藝生產(chǎn)的晶體,能達到直接可用或接近于直接可用的狀態(tài),成品率也隨之大幅提高。 而作為臨界放肩角理論曾經(jīng)的擁躉,國際著名學(xué)者、德國晶體生長學(xué)會主席、Journal of crystal growth副主編Rudolph教授在來到十三所親眼見證孫聶楓團隊的InP單晶生產(chǎn)過程后,對孫聶楓團隊所做的理論和實踐成果大為贊嘆,隨后他發(fā)表的綜述文章“Fundamentals and engineering of defects”(《缺陷原理與工程》),對孫聶楓提出的孿晶理論給予了高度評價。德國晶體生長研究所所長魯?shù)婪蚪淌冢ㄗ蠖⑽鞅惫I(yè)大學(xué)徐亞東教授(左四)來十三所技術(shù)交流 德國晶體生長研究所所長魯?shù)婪蚪淌冢ㄗ蠖⑽鞅惫I(yè)大學(xué)徐亞東教授(左四)來十三所技術(shù)交流 至此,孫聶楓的理論成果逐步受到國際相關(guān)學(xué)者的關(guān)注和認可。隨后多位國際著名學(xué)者的研究證明,孫聶楓的理論不僅適用于InP這類閃鋅礦晶體,而且還適用于硅等更廣泛的晶體。通過這一理論,孿晶這一老大難問題得以解決,晶體生長可控性大大提高,生長成本也隨之大大降低。可以說,這一理論和工藝,對大尺寸半導(dǎo)體單晶的研究制備及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有劃時代的意義。 “已經(jīng)記不得做過多少次實驗,基本上每個角度我們團隊都重復(fù)了很多次。”回憶起這場“角度之爭”,孫聶楓感慨道,“作為一個科研院所,特別是十三所這樣應(yīng)用型的科研院所,我們在做的事情是和其他團隊很不一樣的。我們不僅要做晶體的培育,還要研究晶體培育過程的一些機理和原理問題!淙弧,更要‘知其所以然’,是我們團隊不變的追求。有關(guān)非摻雜半絕緣理論的研究也是如此! 孫聶楓所說的非摻雜半絕緣理論,其實是一項基于“缺陷”而展開的研究。InP的半絕緣特性通常是通過鐵來實現(xiàn)的,而在制備過程中,材料純度及單晶制備工藝等因素會嚴重影響鐵的激活效率。 為了解決這一問題,只能不斷提高鐵的濃度,而這樣的做法又會帶來新的問題:鐵原子會降低InP的臨界剪切應(yīng)力,大幅增加InP晶體中的位錯等缺陷,同時鐵還可能在襯底外延過程中反擴散,嚴重影響了芯片及器件的物理性能及壽命。 如何平衡“做得出”和“用得久”,孫聶楓和團隊做了大量工作。在實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,他發(fā)現(xiàn)了非摻雜半絕緣InP的現(xiàn)象,就此,孫聶楓在國際上最早提出了“VInH4分解補償”的非摻雜半絕緣InP的形成機理!胺菗诫s”,即“拋棄”鐵這種舊有的激活元素,同時保持InP的半絕緣屬性。 與此同時,他還發(fā)現(xiàn)了晶體中的亮點缺陷現(xiàn)象,基于界面生長穩(wěn)定性理論形貌提出了亮點缺陷的形成機理,提出了兩種位錯增殖與延伸模型,并解釋了其對單晶質(zhì)量的影響。 在這些理論的支持下,孫聶楓團隊產(chǎn)出的晶體“純度更高、透過率更好”,性能遠超國外同類產(chǎn)品。這一成果被該領(lǐng)域的國際期刊Crystal Research and Technology列為封面文章,并認為該成果在制備高品質(zhì)InP的關(guān)鍵技術(shù)方面獲得了重要突破。 父子相繼投身科研40余年,十三所InP課題組終于在InP晶體研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“人無我有、人有我精”的局面,將科研和生產(chǎn)自主權(quán)牢牢地掌握在自己手中。而孫聶楓的成就也得到了國內(nèi)外學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界的一致認可,他被選為國際半導(dǎo)體協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會核心委員、中國電子學(xué)會高級會員、全國工商聯(lián)科技裝備業(yè)商會半導(dǎo)體專業(yè)委員會副主任委員、全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化委員會委員,以及美國晶體生長學(xué)會委員、美國化學(xué)學(xué)會會員、印度晶體大會科技委員等。 在孫聶楓看來,關(guān)于InP的研究,既要“自主可控”,也不可“閉門造車”,與國際權(quán)威學(xué)者、一流研究所的交流過程,也是思維碰撞、交流互動的過程。通過這樣的理論探索、技術(shù)打磨、產(chǎn)品交互,“InP課題組還在不斷成長,我們擁有無限可能”。 責(zé)任:讓InP在更多地方綻放光芒 回顧自己的研究之路,孫聶楓最為驕傲的,便是打通了InP的研究、制備及產(chǎn)業(yè)化通路,在多晶合成、單晶生長、超潔凈清洗、磷尾氣回收等幾十項單晶襯底制備關(guān)鍵技術(shù)的支持下,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的磷化銦產(chǎn)業(yè)體系,建立了國內(nèi)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的磷化銦產(chǎn)業(yè)平臺,相關(guān)產(chǎn)品也已應(yīng)用于太赫茲等重要領(lǐng)域,同時出口到美國、印度及中國臺灣等國家和地區(qū),實現(xiàn)我國InP材料從依賴進口到走出國門。 然而孫聶楓深知,InP的潛力不止于此,它應(yīng)在更多領(lǐng)域發(fā)揮功用。而我國正在積極布局的5G通信、加速攻關(guān)的6G通信領(lǐng)域就是InP未來的主要應(yīng)用場景之一。 孫聶楓介紹,5G及6G通信中,均大量使用光纖通信。在基站中使用的1310nm和1550nm大氣窗口的激光器、探測器,正是InP大放光彩的地方。據(jù)了解,目前在光纖通信網(wǎng)絡(luò)、5G基站間的光通信、量子通信骨干網(wǎng)、天地一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等重要通信場景中,都存在大量的InP材料和器件。這一特性同樣適用于后續(xù)6G通信的研究和基站建設(shè)。除此之外,使用InP器件制作的激光雷達、毫米波雷達是未來無人駕駛的核心部件,太赫茲和超高效太陽電池等領(lǐng)域?qū)τ贗nP器件的應(yīng)用也日趨成熟……這都預(yù)示著InP材料在開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域大有可為。 目前,制約InP材料產(chǎn)業(yè)化的主要因素,是其高昂的價格。為此,孫聶楓立志于在不斷發(fā)掘InP材料優(yōu)異性能的前提下,通過工藝和設(shè)備的進步,不斷降低InP材料及器件的生產(chǎn)成本,讓InP材料及器件大規(guī)模應(yīng)用成為可能。與此同時,他充分開拓與相關(guān)企業(yè)的合作,以產(chǎn)業(yè)需求作為研究的重要方向,以研究成果驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 在他看來,我國以InP材料為代表的半導(dǎo)體行業(yè),既需要先進的理論、工藝、技術(shù)、產(chǎn)品作為前導(dǎo),也需要更多的企業(yè)投入其中,二力合一,方可推動InP材料及器件產(chǎn)業(yè)化、規(guī);l(fā)展,幫助我國在國際上形成真正的影響力。 孫聶楓所在的磷化銦單晶團隊合影 醉心科研的同時,孫聶楓也對半導(dǎo)體材料研究人才培養(yǎng)頗為重視。經(jīng)歷過人才短缺的窘迫,孫聶楓迫切地希望能夠以自身和團隊的力量,助推相關(guān)研究人才成長,讓整個行業(yè)能以更蓬勃的態(tài)勢走在不斷創(chuàng)新的康莊大道上。為此,他在母校河北大學(xué)、天津大學(xué),以及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)擔(dān)任導(dǎo)師,期待將自己的研究經(jīng)驗和最前沿的研究成果傳遞給年輕人。 孫聶楓常和學(xué)生說,在他父親那個年代,做工作很多時候都不是自主選擇,而是服從于國家和團隊的需要,先是“干一行”,進而“愛一行”。這樣的精神投射到今天,依然是從事科學(xué)研究的不二法門。 科研工作艱苦枯燥,對于基礎(chǔ)材料的研究更是如此。放眼整個半導(dǎo)體材料研究領(lǐng)域,不唯有他父親,基本上全世界從事InP相關(guān)研究的科學(xué)家都要沉下心來,做個二三十年,才能獲得一些成果。如果做的時間太短,是做不出什么成果來的。科研之路,唯有“堅持”二字最為可貴。但堅持并不是一件容易的事,每個人都可能遇到各種不同的情況,或許面臨一次又一次失敗,或許面對“這研究有什么用”的犀利質(zhì)疑,很多時候難免萌生出“是否要堅守這份事業(yè)”的疑問。即使樂觀如孫聶楓,也曾有過遲疑的時候。但是從他的經(jīng)驗來看,這些困難常常是“黎明前的黑暗”,度過這段難熬的時光,曙光就在前頭。 “我也有猶豫的時候,但是現(xiàn)在我和我的團隊都越來越堅定了。不好高騖遠,也不妄自菲薄,以‘小步前進’的方式踏實地往前走,這份事業(yè)就變得越干越有趣,越干越愛干。有些事情就得有人去做,即使困難,也要堅持。很多時候,所謂的‘卡脖子’問題,未必是因為研究開展得晚、追趕困難,而是沒有將當(dāng)初的研究堅持下來。目前InP課題組能夠處于國際前沿的位置,與整個團隊的長期堅持有很大關(guān)系。堅持是對自己的信心,也是對工作的熱愛。從這個意義來說,我希望我的學(xué)生也能堅守自己的選擇,將InP研發(fā)事業(yè)真正發(fā)揚光大!睂O聶楓說。 國家科技進步獎二等獎、第四屆杰出工程師獎、國防科學(xué)技術(shù)獎一等獎(兩項)、中國電子科技集團科技進步獎特等獎、河北省自然科學(xué)獎二等獎、中國電子科技集團十大領(lǐng)軍人才(第一名)、中華人民共和國成立70周年紀(jì)念章、全國信息產(chǎn)業(yè)先進工作者……從研20余年,榮譽是孫聶楓堅持初心的最佳注腳,也是孫聶楓科研之路的里程碑。 面對成績,他總是說:“榮譽對我來說都是意外之喜,最吸引我的一直都是晶體材料研究本身。我的父親已經(jīng)80多歲了,他依舊時刻關(guān)注課題組的研究進度,對團隊后輩積極指導(dǎo)、熱心幫助!嘤嘈闹蛸,雖九死其尤未悔’,也許這就是晶體材料本身的魔力吧。” 作者│中華國際科學(xué)交流基金會 來源│國訓(xùn)網(wǎng)-國訓(xùn)頻道綜合新中華報 執(zhí)編│張心闊 主編│孫廷友 編審│杜宏偉 張濤 總編審│張振民 通聯(lián)│aiguojiaoyu@qq.com |