郝跃的个人简介

郝跃的个人简介,第1张

西安电子科技大学教授郝跃和他带领的宽禁带半导体技术科研团队,依托宽带隙半导体技术国家重点学科实验室,开展宽禁带半导体材料与器件的应用基础研究,实验室已成为国内外宽禁带半导体材料和器件的科学研究、人才培养、学术交流、成果转化方面的重要基地,是西安电子科技大学微电子学与固体电子学国家重点学科、“211工程”重点建设学科和国家集成电路人才培养基地的重要支撑。

敏锐洞察微电子前沿

上世纪,信息科学技术蓬勃兴起,作为信息时代技术基础的集成电路——微电子技术成为大热门。彼时,在微电子领域已崭露头角的郝跃却敏锐地感觉到,传统的微电子技术研究已经遇到了问题。

以硅为半导体材料的集成电路技术基础研究成为关注的核心。一方面,随着集成电路的集成度每18个月翻一番,使半导体器件和材料基础研究高度依赖于工艺条件,高校的优势慢慢丧失;另一方面,随着相关技术产业化和行业市场的迅猛发展,集成电路技术的开发应用已迅速成为企业的天下,高校乃至研究院所都很难成为主导力量。

寻找新的方向,是学术带头人郝跃直觉到的内在要求。他把目光转向化合物半导体,并最终聚焦到国际上刚起步的宽禁带半导体材料——氮化镓、碳化硅。他看到,宽禁带半导体材料研究可以把电子学与光学紧密结合,必然具备单纯的电子学或光学不具备的优势,同时也有很高的学术和应用价值,容易形成先发优势。

2000年前后,郝跃到美国进行学术交流,他留心考察了美国相关研究的最新动态,发现他们的氮化物宽禁带半导体材料研究也还处于起步阶段。这更加坚定了他的决心。回国后,他毅然宣布,全面转向新的研究方向,宽禁带半导体材料与器件。

据实验室的青年教师马佩军回忆说,这无异于一颗重磅炸d,在学院里引起了不小的震动,很多人都无法理解。当时作为郝跃老师的博士研究生,马佩军也觉得非常突然和吃惊。宽禁带半导体是个新鲜事物,没有人能预料它的发展前景。一没有研究基础,二没有经费支持,在马佩军看来,这一新的未知领域充满风险。

尽管争议很大,但是郝跃非常坚决。没有经费筹措经费,没有条件就创造条件,举全力投入。同事和学生们都感叹,郝老师胆识过人,决策果断,他看准的事情绝不拖泥带水。

短短几年的时间就已证明,当初郝跃带领他的团队爬上的这座山头是个宝藏。氮化镓、碳化硅化合物半导体材料,也就是宽禁带半导体材料,很快被定义为“第三代”半导体电子材料,它翻开了世界微电子学科和微电子产业全新的一页。

自主搭建创新平台

刚开始关于宽禁带半导体材料氮化镓的研究,摆在郝跃面前最大的问题是没有材料生长设备。引进一套设备,当时需要700万元到800万元。然而由于没有研究基础,还不能申请国家的经费支持。

怎么办?郝跃决定不等不靠,自己搭建一套设备。他从手中的项目经费中挤出部分经费,又自己垫资,东拼西凑,终于凑到200万元,由此开始了自主研发并搭建材料研制平台的艰苦历程。

用这200万元购买零部件,团队成员自己动手设计与搭建设备。万事开头难,郝跃鼓励大家说,最痛苦的时候,也是最有希望的时候,等日子好过了,我们就要有危机感了。

2002年,在郝跃的领导和指导下,第一代MOCVD(有机化合物化学气相淀积)设备研制成功。当时毕业留校直接参与了设备研发的青年教师张进成,回忆起那段“带着学生从焊板子开始”的往事,感到更多的是成就感。这套后来被张进成笑称为“作坊”式的设备,满足了材料生长、表征、测试等最基本的研究需要,很快就生长出了具有国际先进水平的GaN(氮化镓)基外延材料。团队成功迈出了具有关键意义的第一步。

与此同时,全世界范围内,宽禁带半导体的时代很快到来了。学术界与产业界逐渐认识到,GaN电子器件是制造高功率微波毫米波器件的理想材料,在新一代无线通信、雷达与导航测控等航天、航空平台设备中,具有重大应用前景。只是GaN材料缺陷密度相对较高,这是长期制约GaN电子器件发展的瓶颈。

郝跃带领他的团队系统研究并揭示了GaN电子材料生长中缺陷形成的物理机理,独创性地提出了脉冲式分时输运方法、三维岛状生长与二维平面生长交替的冠状生长方法,显著抑制了缺陷产生。

正是基于这种创新生长方法的固化集成,团队成功建立第一代自主国产化的MOCVD系统和低缺陷材料生长工艺,并于2005年和2007年迅速更新为第二代和第三代,解决了高性能GaN电子材料生长的国际难题,推动了GaN材料生长技术与核心设备的应用。团队自主研发的MOCVD系统及关键技术已成功产业化,应用于GaN半导体微波器件和光电器件制造企业,已累计实现产值2.1亿元。他们自主制备的高性能GaN电子材料自2003年起批量应用于国内多家研究所与大学,以及日本、新加坡等国家的一些科研机构,被国际用户评价为“特性达到了国际前沿水平”。似乎就在朝夕之间,郝跃教授与他的团队一下拿出一批有显示度的成果,震动了整个微电子领域。

成果转化彰显价值

2002年,GaN高亮度蓝光LED器件在郝跃的实验室成功问世。这种新工艺具备传统发光器件不可比拟的节能等优越性。郝跃预测到该项成果巨大的市场潜力,着力推动技术转让与成果转化。

然而事情一开始并不十分顺利,显然这件新事物的价值还不为市场所认识,没有引起足够的重视。郝跃认为,再好的成果,如果“养在深闺人未识”,没有实现其应有的价值,就不能算最后的成功。不等不靠,郝跃决定主要依靠团队自己的力量,将这项成熟的技术尽快转化。

2005年,团队以少额技术股份转让该项成果,以实验室为技术依托,成立西安中为光电科技有限公司,成功实现了蓝绿、紫外LED的产业化。

此外,他们自主建立的国产化GaN微波毫米波功率器件填补了国内空白,打破了发达国家的技术封锁与禁运,已开始试用于多项雷达和测控国家重点工程,推动了我国宽禁带半导体电子器件的跨越发展和应用。

高质量的GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)材料外延片批量提供企业和研究所使用;微波功率器件已经开始用于国家重点工程;GaN的LED成果已经成为陕西省半导体照明的核心技术;微纳米器件可靠性技术对推动我国高可靠集成电路发展发挥了重要作用……随着多项成果应用于国家和国防重点工程,郝跃带领团队的研究工作得到了国内外的广泛关注,科研水平和学术地位不断提升。

在解决国家重大战略需求方面,团队注意到半导体器件可靠性一直是航天、航空等系统中突出的薄弱环节。美国阿里安火箭100多次发射中有过8次失利,其中7次都是由个别器件故障导致的。随着电子系统复杂度的日益提高,器件可靠性问题越来越突出,对我国更是如此。

郝跃多年来一直关注着这个技术难题。从上世纪末开始,团队在他的领导下系统研究了多种半导体器件的退化与失效机理,提出并建立了相应的模型,系统揭示了半导体器件退化与失效的物理本质。该项成果获得了1998年的国家科技进步奖三等奖。

早在2001年,团队首次提出并建立了高可靠性的自对准槽栅半导体器件结构与制造工艺,使器件可靠性提高近2个数量级,被评价为“槽栅器件是一个很有前途的结构,可改善热载流子效应,从而提高器件可靠性”。这项成果成功用于知名集成电路制造商——中芯国际公司高可靠集成电路大生产。该项成果还获得了2008年的国家科技进步奖二等奖。

“微电子不微”,这是郝跃常挂在嘴边的一句话。微电子技术是一个国家核心竞争力的体现,是国家综合国力的标志。他说,作为科研工作者,要承担起自己的使命。

面向未来,郝跃一方面密切关注着学科前沿此起彼伏的热点,一方面反思着团队持续发展中面临的一些自身的问题:数理基础要进一步巩固和加强,创新性思维有待进一步培育,科学的精神、激情与活力需要进一步激发……他似乎总有一种时不我待的紧迫感。

西安电子科技大学南校区一片美丽的草坪上,一座巨石巍然耸立,上书“四海同芯”四个大字雄浑苍劲,似乎诉说着西电微电子人的执著与奋斗,梦想与追求。

二零一三年元旦,西安电子科技大学校长郑晓静在校园电台上发表了她来西安工作之后的第一篇新年贺词。在贺词中,她提到,“要准确把握学校发展面临的新任务,清醒认识学校发展面临的新挑战,我们需要在新的起点上深入思考并自信回答今后的发展战略。”

与以后几年的新年贺词不同,这篇贺词中并没有对过去一年政绩连篇累牍的吹捧,而几乎通篇都是对西电日后发展前景的展望与布局。一方面,郑晓静在几个月前从兰州大学副校长任上调往西电,接替已经在西电深耕几十年的校长段宝岩校长,很难说过去的工作成就与这位新任校长有太多直接的联系;另一方面,她似乎也意识到,这所有着悠久历史的老校,亟待一场改革——而她作为这所学校有史以来第一位女掌舵者,也确实需要为学校接下来的航行方向做一些“深入思考”。新官上任三把火,郑校长烧起了的三把火归纳起来大概是:加强与学生的沟通互动、整顿院系设置与宣传西电红色校史。

二零一三年,西电已经悄然迎来了它八十二岁的生日,和不少百年老店一样,西电也有着许许多多积久而成的弊病:冗员、贪污腐败、行政管理混乱……这些不为外人道的脓疮将会在之后几年的腐败专项整治的风暴中一一暴露。而对于一个被空降过来、几乎毫无根基的女校长来说,要影响整个西电,她必须首先提供自己的诚意。这时候,一些必要的亲民秀显得尤为必要。她宁可被人视为抓小丢大,甚至被批评为作秀的政客,但她也要坚持自己调济折衷的原则。长袖善舞的郑校长,充分发挥了自己女性角色的优势, “晓静姐”这一称呼在学校宣传机器的积极造势之下,开始在学生之间传开。要知道,在西电这片三千八百亩的土地上,校长具有最高权威,而为郑校长量身打造的师生互动活动,在凸显校长亲民作风的同时,也在为一盘散沙的西电注射一剂强心剂。校园管理越是细枝末节之处,就越要集中体现,接二连三地说来讲去,借此加强我们的主人翁意识。就是校长茶座,看起来有很明显的象征成分,但象征并不一定就是虚伪。试想,如果所有参加茶话会的人都能够相信这种象征,并能感染、带动自己身边的人,这又会是何等壮大的力量!

二零一三年,作为对几十年来院系设置僵化的反思与修正,郑晓静主导下的院系调整在全校展开。这在当时与后来造成了极其深远的连锁影响。一方面是旧有院系的大规模拆分与重组,另一方面则是新专业的不断设立。这样大规模的调整在西电历史上可谓空前,过去的院系编号就此成为了历史。日语、哲学、汉语言文学……一大批远非西电优势学科的专业如雨后春笋一般出现在这座工科学校里。官方的口径认为,这整合了全校研究方向相近的优势学科。西电的这次院系调整,总会让人联想到中国高等院校一九五二年院系大调整,也为日后更加趋于无序的院系设置买下了遥远的伏笔。

在二零一三年,随着“弘扬西电红色校史”口号的提出,红色文化活动的星星之火迅速呈现出燎原之势。学校社团从原有的五十六个激增到八十一个,其中的大部分与西电红色校史有关。“西军电”这个一度被埋进故纸堆中的曾用校名,开始频频出现在各个宣传平台。一时之间,这座脱胎于中央军委无线电通信学校的大学校园里,充满了强烈的革命情怀。大大小小的红色活动文案摊满了辅导员的办公桌,形形色色的红色文艺晚会在校园里俯仰皆是,满载乘客的西电校车在学校与各爱国教育基地之间来回穿梭。唱红歌、读经典、整理红色校史……热情洋溢的大学青年对这些活动乐此不疲。西电的自媒体平台也都例行公事地转发通稿,纷纷称赞这些活动展现了西电的光荣校史。见微知著,随着时代的发展,决策者们也逐渐意识到了加强高校意识形态工作的紧迫性。至于这些工作的实际效果如何,还有待时间的进一步检验。

根据官方公布的二零一三年西电毕业生质量报告显示,该年共有8028名毕业生步入工作岗位,就业形势一如既往地严峻。实际上,自二十年前国企不再定点接纳应届大学生,同时高校大规模扩招起,大学生已经开始失去“天之骄子”的耀眼光环,上一代人“指点江山,激扬文字”的理想主义到了这一代人身上已经消失无踪。于是,毕业之后或去一所更好的高校继续深造,或签一份收入不错的工作已然成为了这个群体最主流的理想。能够收到腾讯、阿里等大型企业抛来的橄榄枝的同学,自然而然成了同龄人艳羡的对象。据该年毕业生质量报告显示,毕业学生中很大一部分去了深圳等沿海城市工作。那里是高新科技的沃土,也是广大西电毕业学子施展才华的好去处。当然,市场经济在人力资源配置中发挥的巨大作用也可在此窥得一二。

值得一提的是,二零一三年四月,经过与陕西省政府漫长的磋商协谈,三星集团终于在决定在西安投资建厂,新厂址就选在西电南校区旁。受益于过去的计划经济体制,陕西省握有国内首屈一指的高等教育资源。但是,由于自身位置受限,制造业一直是陕西的短板,人才流失也比较严重,陕西一直都在“为他人作嫁衣裳”。为了改变现状,陕西省政府以巨大的补贴优惠政策吸引到了这次堪称三星集团海外投资历史上最大规模的项目投资。三星集团选择与西电为邻,对于每个西电人来说,这总归是件很有面子的事。一年之后,三星在西安的一期工程竣工,是年,西电毕业生中去三星工作的人数比去年翻了三倍。尽管这在大学生就业难的时代问题面前仍然只是杯水车薪。

本年八月下旬,在东西横跨一万余里,南北温差五十多度的中国大地上,来自五湖四海的几千名学生买到了人生中第一张半价学生票,踏上了开往西安的火车,去迎接美好的大学生活。尽管高考的旌鼓已经渐行渐远,但远方的大学之路对这群初涉世事的孩子们还是一片未知。他们怀着同样激动的心情期待着大学的种种美好,却又会在四年之后收拾打点各自不同的心绪离开学校。这群步入西电的学生大多出生在一九九四年或一九九五年,为了更好地审视这个群体,我们不妨暂时换用长景深的镜头,来一探他们出生的年代,以便能以更远更广的视角来看他们身上的时代烙印。

一九九四年,中国全功能接入国际互联网,因此这一年也被认为是中国互联网的元年。这一年,丁磊注册了自己的第一个Yahoo账号;这一年,史玉柱创办的巨人集团还风头正盛,没有人会想到这个庞大的电脑公司会在今后短短一年时间里轰然倒塌;这一年,西电最知名的校友,联想集团创始人柳传志与他的“亲密战友”倪光南分道扬镳,联想集团在这一年终于走过了一个动荡的岔道口,并在年末举办了创业十周年庆典。这一年,被定为联想的“转型年”。羽翼日渐丰满的联想也在努力培养着自身的工业制造能力,从依托贸易稳步转向依靠技术进步,并在十年之后以蛇吞象的气势收购了IBM个人电脑业务,与惨淡落幕的巨人集团形成了鲜明对比。时局造英雄,一九九五年,张朝阳带着一只旧行李箱在只身回国的路上,田朔宁把他在美国创办的亚信公司搬到了中国,一个叫马云的英语教师在杭州创办了“中国黄页”的网站。信息化的狂潮起于青萍之末,无数信息时代的先行者有如过江之鲫,但没有人能够料想到当时尚处于萌芽状态的信息技术会在二零一三年时爆发出怎样的力量。出生在那个年代的人有幸见证了这段完整的历史,而在成人之际,他们中的一些人又被这个位于西安市西南、以信息技术见长的大学录取,这种巧合,让人不禁感慨冥冥之中似有天意。人生真是个令人费解的怪圈。

二零一三年,西电用来迎接新生的军训依然延续了以往的严厉作风。一百多名来自解放军第二炮兵工程学院的军官承担了本次帮训任务。这是西电军训最后的余晖,之后的军训强度迅速衰颓。军训时间渐渐从三周压缩到两周,承担军训任务的则变成了本校国防生。这种安排让一三年之前入学的学生大感不快的同时,自然也让很多后来者暗自庆幸。

二零一三年年末,西电微电子学院的郝跃教授当选中国科学院院士,至此,西电已有四名全职院士。同三年前全校还只有一位年近九十的院士装点门面时的寒酸不同,西电的院士人数正在以一年一位的惊人速度在增长。这位新当选的院士是西电在一九七七年恢复高考时招收的首届大学生,他目睹了我国微电子产业从基础薄弱到蓬勃发展的全过程,也在世界顶尖的科技竞争中显露出自己出色的才华。出生于军人家庭的郝跃,凭借着军人一般敏锐的洞察力和破釜沉舟的决断力,在宽禁代半导体研究领域刚刚起步、尚处于未知时投身其中,刻苦钻研,终于收获了累累的科研硕果。二零一三年,在西电C栋教学楼前立起了一座刻有“芯光无限”字样的石碑,用来纪念西电师生为微电子产业发展所做出的贡献。今天,那座石碑仍然无声矗立,迎送着来来往往行色匆匆的西电学子。

二零一三年最后一个多月里,浓重的雾霾袭击了大半个中国,当然也包括西电这片三千八百亩的小天地。当月,西安市PM2.5的日度平均值一度达到夸张的每立方米1000微克,而这一数据还将在几年之后的时间里持续飙升。短短几米之外,西电的观光塔却踪迹全无,学生们无可奈何地在校内BBS上自嘲,说观光塔被“发射”了。这场大范围、长时间的雾霾,让人们第一次知道这种危害身体健康的气象的存在。官方报告称本次污染事件的起因是风力过小、农田焚烧废弃农作物、以及供暖系统开启产生排放物大增。短短三十年里,中国经济快速增长,在极大丰富人们物质生活的同时,也带来了十分严峻的环境问题。重污染企业在环保执法力度不足的时期野蛮生长,普通民众不得不吞下雾霾这枚苦果。中国经济的转型如同一个腹中胎儿,还远未成熟,不知道还要经历怎样的阵痛才能分娩。

二零一三年,我扛着行李箱,从一个鲁西南的贫困县城第一次来到西电。二零一七年,当我敲下这段文字时,已经即将汇入新一批本科毕业生的潮水之中。我知道,即使是最以冷静客观著称的人,在评价自身所处时代时,也难以保持平和的态度和中立的视角。我当然无意去褒贬些什么,不过是对自己所处的时代有着与生俱来的依恋。尽管对于现实有着种种抱怨、焦虑和失落,但我真的希望,多年之后的我会对二零一三年的西电心存感激。回过头看,西电的二零一三似乎发生过一些事情,是平凡而又不凡的一年。对于这段并不遥远的历史,我其实还所知甚少。


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