做房地产用什么网站好,南宁做网站费用,dede建设网站,找家里做的工作到什么网站来源#xff1a;芯榜Pro转载自人民日报党的十八大以来#xff0c;一大批70后、80后、90后青年科研人员脱颖而出#xff0c;日益成为科技创新的生力军、主力军。党的二十大报告提出#xff1a;“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力#xff0c;深入实…来源芯榜Pro转载自人民日报党的十八大以来一大批70后、80后、90后青年科研人员脱颖而出日益成为科技创新的生力军、主力军。党的二十大报告提出“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略开辟发展新领域新赛道不断塑造发展新动能新优势。”青年强则国家强。党的十八大以来一大批70后、80后、90后青年科研人员脱颖而出日益成为科技创新的生力军、主力军。他们怀抱梦想又脚踏实地敢想敢为又善作善成展示了自信自强、勇攀高峰、蓬勃向上的中国力量。—— 编 者黄芊芊1989年9月生于江西上饶现为北京大学集成电路学院研究员、博士生导师长期致力于后摩尔时代超低功耗微纳电子器件及其应用研究。16岁考入北大22岁在国际半导体技术领域顶级会议“国际电子器件大会”上发表论文28岁成为北京大学研究员、博导29岁获得国家优秀青年科学基金项目资助30岁荣获美国电气与电子工程师协会电子器件学会青年成就奖、中国求是杰出青年学者奖31岁荣获第二届腾讯科学探索奖而且是50名获奖者中年龄最小的一位……30出头的黄芊芊是如何一路过关斩将、脱颖而出的黄芊芊读大三时加入黄如院士课题组大四毕业后师从王阳元院士和黄如院士攻读博士学位。她清楚地记得读博伊始王老师就把自己的新著《绿色微纳电子学》赠送给她并语重心长地指出未来集成电路产业和科学技术发展的驱动力是降低功耗不仅以提高集成度减小特征尺寸为节点也以提高能效比为标尺。一般来说为了追求芯片速度和性能的不断提升晶体管的尺寸越来越小、集成度越来越高。但这也会导致芯片的功耗密度急剧增加若不加以优化限制甚至会接近核反应堆或火箭喷口的水平。随着万物互联智能时代的到来物联网、工业互联网、边缘智能计算等呈指数级增长的终端对芯片功耗提出了更为严苛的要求。晶体管和电路芯片的功耗问题已成为制约集成电路未来发展的一大瓶颈。从那时起黄芊芊便暗下决心设计实现新型超低功耗晶体管从基础器件层面着手破解这个难题。选准技术路线破解难题在全面梳理国内外已有研究成果后黄芊芊选择了一个突破口——隧穿场效应晶体管。当时国际上主要有两大研究思路一个是基于传统的硅材料一个是直接换材料。相比之下换材料更容易把器件的开态电流提上去而且能更快地取得研究进展、发表论文。但是这些新材料隧穿场效应晶体管与现有标准硅基工艺不兼容难以实现大规模生产。是在硅基这条“老路”上硬扛还是跟随热点、在换材料上做文章在与两位老师商量之后黄芊芊选择了前者。她心里很清楚这其实是一条最难走的技术路线基于硅材料的传统晶体管已经发展了几十年结构设计和生产工艺已经非常成熟。这意味着在硅基工艺上隧穿器件可以突破的空间很小面临的挑战无疑也更大。为什么要选一条最难的路黄芊芊的解释是“研以致用”“尽管在新材料上做文章很有吸引力也是重要的前沿热点但这些新材料距离实际应用目前还比较远。在原有的硅基体系里去创新能够更好地让成果落地。”传统晶体管的功耗降低受制于一个物理极限——玻尔兹曼亚阈值摆幅极限。传统的MOSFET金属—氧化物—半导体场效应晶体管器件的亚阈值摆幅在室温理想情况下的极限为60mV/dec。这意味着获取3个数量级的输出电流开关比需要至少180mV的电源电压。该限制使得以MOSFET器件为基础的集成电路芯片不能无限制地通过减小工作电压来降低功耗。另一方面为保证晶体管足够的电流驱动能力需要在降低电源电压的同时降低MOSFET器件的阈值电压但这又会引起器件关态电流的升高导致静态功耗增加。要解决这个矛盾就必须要研发具有超陡亚阈值摆幅的新型超低功耗器件。基于量子带带隧穿机理的硅基隧穿场效应晶体管当时国际同行已研究了五六年其好处在于理论上可以突破传统MOSFET的亚阈值摆幅极限而且关态电流还特别低对于静态功耗占主导的低频应用来说有望大幅降低芯片功耗。不过有一利必有一弊由于硅基隧穿场效应晶体管采用的是量子带带隧穿机理所以其隧穿电流就会受限于隧穿几率没有传统MOSFET的驱动电流高。而开态电流在很大程度上决定了晶体管运行的速度快慢——开态电流太低性能就难以满足需求。如何在保证极低关态电流优势的同时解决开态低的问题在两位老师的指导下黄芊芊和同伴们提出了一种开创性的新理论——“混合控制”采用传统肖特基注入机理解决开态低的问题同时利用隧穿机理实现低关态和超陡亚阈值摆幅。为验证这个新理论黄芊芊花了整整一年时间从头到尾做了一次完整的实验。那一年她基本上是“白加黑”、连轴转白天跑工艺间做实验晚上总结经验教训。到紧要阶段更是常常连熬几个通宵。一年下来人整个瘦了一圈。有心人天不负。最终的实验结果证明“混合控制”的理论在实验上行得通另一个更实际的问题摆在面前如何在工艺上做出非常陡的隧穿结要知道常规工艺较难做出理想陡峭的隧穿结如果工艺上做不出来就只能是纸上谈兵。这也是当时国内外同行报道的亚阈值摆幅比理论预期要差很多的关键所在。针对现有工艺条件对亚阈值摆幅的限制黄芊芊和同伴们提出了一个新机理——“结耗尽调制效应”将常规栅结构改为横向条形栅结构引入自耗尽作用等效实现陡峭的带带隧穿结进而显著减小器件的亚阈值摆幅。此后黄芊芊继续攻关将“混合控制”与“结耗尽调制效应”的优势结合起来进行结构与技术创新提出并研制出新型梳状栅杂质分凝隧穿场效应晶体管在室温下打破了国际上硅基隧穿器件的亚阈值摆幅纪录器件综合性能为国际报道中同类器件最高。抓住关键所在走产业化之路在学校的超净实验室做出隧穿场效应晶体管只是万里长征的第一步。这个东西最终能不能成还得在大生产线上做出来才行。从2012年开始黄芊芊与国内某顶尖集成电路制造商以下简称CMC合作把在学校里研发的超低功耗隧穿场效应晶体管拿到北京亦庄的生产线上去做。隧穿场效应晶体管这个技术从结构上看似不复杂但在国际工业界仍未能采用标准工艺生产线制造出性能优异的隧穿器件。“上产线到底行不行”从北大到亦庄有一个多小时的车程坐在车里黄芊芊一边忍受着头晕带来的不适一边心里犯嘀咕。在与CMC的技术团队反复交流讨论之后她对原有的标准生产线工艺做了一些初步的设计调整进行了几批流片但是结果都不太理想。回到学校她屏息静气先把可能的问题从头到尾梳理了几遍然后重新评估设计上哪些细节还需要调整工艺上哪个环节还应该优化……找到症结所在后她又对方案逐一修改、优化、改进。在2015年博士毕业那年黄芊芊和同伴们终于在CMC的产线上研制出世界上首个基于12英寸现行标准CMOS工艺平台的互补隧穿集成技术在同一硅晶圆片上同时实现了性能优异的互补隧穿器件和标准CMOS器件的制备隧穿器件的亚阈值摆幅在国际上基于制造厂商工艺的同类报道中首次实现低于60mV/dec静态功耗比同尺寸MOSFET器件低3个数量级。但是从这一步到最终的目标仍有一定距离还要面临优化工艺、解决良率等一系列问题。2015年—2017年做博士后期间黄芊芊再接再厉一门心思破解器件在产线上的涨落和可靠性等关键问题。2017年9月她博士后顺利出站被北大聘为微纳电子学系研究员、博士生导师。她与北方集成电路技术创新中心等单位的科研团队联合申请了一项国家重点研发项目朝着实现高可靠超低功耗晶体管技术产业化的目标继续行进。“目前进展还不错隧穿器件的电流开关比做到了业界国际领先我觉得有望在未来几年内实现产业化应用。”黄芊芊说。从2009年下半年算起黄芊芊已经在超低功耗微纳电子器件这个研究领域跋涉了13年。记者忍不住问她“你为什么能一条道走到黑、坚持这么长时间”“就是觉得这个事情有意义。”黄芊芊说从学界到产业界现在还能坚持在硅基隧穿晶体管上做研究的已经很少了。“因为我们一开始就是朝着产业化的方向做所以能一直坚持下来不然可能干个几年就要换方向了。”“你在接手这个课题的时候有没有想过其中的困难”“说实话我没想过困难不困难的。”黄芊芊坦陈“我就是大概知道我要干吗其他的事情没怎么去想。但是当你真的要走到那儿的时候就会知道这是多么不容易的事儿。”“我知道它很难但我也不会对未来想特别多让自己焦虑或者怎样。”她的办法是把目标拆解一步一步往前推争取每次比原来的自己更进步一点。“就像爬珠穆朗玛峰如果一开始就知道自己肯定上不去你可能就不会上了。”黄芊芊说“但我可以先到大本营然后再慢慢往上走。走到半山腰、感觉自己爬不动的时候我就会告诉自己你都走到这份上了干吗不再努力一把”黄芊芊跟记者分享了北大知名美学教授朱光潜先生的一句话一个人的生活力之强弱以能否朝抵抗力最大的路径为准一个国家或是一个民族也是如此。她特别喜欢这句话“它简单质朴没有什么华丽的辞藻却把做事做人的道理讲透了。”未来智能实验室的主要工作包括建立AI智能系统智商评测体系开展世界人工智能智商评测开展互联网城市大脑研究计划构建互联网城市大脑技术和企业图谱为提升企业行业与城市的智能水平服务。每日推荐范围未来科技发展趋势的学习型文章。目前线上平台已收藏上千篇精华前沿科技文章和报告。 如果您对实验室的研究感兴趣欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”
