黎子蘭:緊跟半導體發展趨勢 加快新型材料創新研究
2019-07-23 09:24:00 來源:南方網 作者:記者 王澤琦 陳司悅 何雅柔 劉名鵬2019-07-23 來源:南方網 作者:記者 王澤琦 陳司悅 何雅柔 劉名鵬

  南方網訊(記者 王澤琦 陳司悅 何雅柔 劉名鵬)人工智能、電動汽車、無人駕駛、物聯網……科技的進步給人們生活帶來了極大便利,在這些高科技的背后離不開一個強大的大腦,這個大腦就是半導體材料。半導體材料是信息社會的基礎,對新興領域起著基礎支撐作用。隨著科技的迅速發展,半導體越來越多地走入了人們的視野。近日,南方新聞網、南方雙創匯就半導體發展趨勢、半導體新材料創新研究等主題,對廣東省科學院下屬廣東省半導體產業技術研究院學科帶頭人黎子蘭博士進行了專訪。 

黎子蘭博士接受專訪(記者何雅柔 攝)

  談半導體材料:向更多功能方向發展,成為現代信息社會基石 

  半導體材料的特性使可以制作成為不同類型的電子器件,同時它也正在對新興科技發展起著重要的支撐作用。 

  記者:作為半導體領域長期從事科研工作的專家學者,您可否向大家簡單介紹下什么是半導體,以及加快半導體領域的研究具有哪些重要意義? 

  黎子蘭:半導體是一種材料,它的導電能力可以通過引入合適的雜質被調控。同時,半導體中的導電電荷既包括帶負電的電子,也包括帶有效正電荷的空穴。正是因為這些特性半導體材料可以被用來制作不同類型的電子器件。半導體的電學性能與其他物理機制如光電效應、力學效應等相結合,還可以制作光電器件和微機電器件等。 

  半導體材料對現代社會非常重要,它可以說是現代信息社會的一個基石。我們用到的很多芯片,包括手機通訊、計算機應用,都需要用到半導體材料。對于如今快速發展的新興科技,如5G、VR、AR、人工智能等,它們的核心硬件基礎其實也是半導體芯片,所以半導體材料不管是在現在還是將來都起到非常重要的作用。 

  記者:從行業專家的角度分析,您認為半導體的發展趨勢將會是怎樣? 

  黎子蘭:我認為主要有三個方面的發展趨勢。首先是半導體芯片里面的器件會越來越小,密度越來越高,速度越來越快;其次,通過半導體與其他效應相結合形成的新型半導體器件類型將會越來越豐富,可以實現越來越多的功能與應用再之,半導體各種類型的芯片越來越往系統級別集成,系統級集成技術把很多類型的芯片、豐富的功能通過封裝等技術集成到一個很小的體積之內。 

  以智能手表為例,它既要感受到人體的運動狀態,又要具有通信甚至計算邏輯等功能,這些功能都需要在這個小小的手表之內實現,那么這三點都是必不可少的體積越來越小、數量越來越多功能越來越多樣,并且將上面說的這些通過更好的系統集成技術做在一個小小的手表之內。

 

  談個人研究方向:取代傳統材料,是半導體發展重要領域 

  這種新型半導體材料具有傳統材料所不具有的特點,可以應用的領域更加寬泛,是半導體材料非常重要的發展方向之一。 

  記者:您可否談談您現在的研究方向是什么?以及研究它的重要意義是什么? 

  黎子蘭:我主要研究的是一種新型半導體材料——硅基氮化鎵芯片,它在光電性能方面具有一些傳統材料所不具備的優點,比如說高溫耐擊穿電壓特性等,目前在發光器件、功率器件等方面有著很重要的運用。 

  以紫外LED為例,傳統紫外光源是用汞燈做的,這個材料具有很大毒性,逐漸被強制淘汰,而主要的替代光源就是紫外LED芯片。這些芯片可以用紫外曝光、紫外固化等領域,有著重要的應用價值。我研究的另外一個方向是新型氮化鎵電子器件。這些器件可以應用手機充電、變頻空調、電動汽車等非常廣泛的領域,具有更節能、更高頻、更高工作溫度等優點,是半導體芯片發展的一個重要領域。 

    

  談我國半導體產業:重視科技研發,構建營造良好創新生態 

  國內重視半導體領域發展,打造了良好的科研創新環境,為科技研發人員提供了好的發展機遇。 

  記者:您在海外有著十分豐富的研究學習經歷,可否談談是什么促使您回到國內開展半導體研究的? 

  黎子蘭:我個人喜歡從事一些創新性的工作,我們也知道半導體的研究都需要有一個研發方面的平臺,也需要研發經費、團隊等資源。國內高度重視半導體領域發展,在人才、政策、科研項目等方面都構建了良好創新生態,這就為有志于從事半導體創新創業的科技人員創造了良好的發展機遇,這也是吸引我回來的主要原因。 

  記者:相比國外,我國的半導體產業有哪些優勢? 

  黎子蘭:第一點,我國半導體行業的市場是非常大的。這么大的市場要求有本土的研發機構和企業支撐所以這對我們半導體行業的發展,是一個非常重要的有利條件;第二點,我國人才資源豐富,有龐大的工程師隊伍,同時,相關人才的培養也在不斷進行中,所以在發展半導體方面,我們有著這樣的人才優勢;第三點,因為半導體行業的研發速度、迭代速度非常快,那么它就需要決策靈活、反應快速的企業參與進來。目前,我們國家逐漸出現了一些這樣的企業,并且仍在涌現出更多敢于迎新的企業,我想它們是我們半導體行業發展的未來。 

    

  ■人物簡介 

  黎子蘭,廣東省科學院下屬廣東省半導體產業技術研究院學科帶頭人,博士,畢業于全球最大的獨立微電子研發機構IMEC(比利時),從事集成電路工藝技術的研發并取得博士學位。由于博士期間的優異表現,榮獲2008年度國家優秀自費留學生獎。 2009-2011年,在全球著名的半導體設備商ASM從事MOCVD設備的開發。2011-2013年,在IMEC從事硅基GaN LED研發并負責工藝集成。2013年-2017年,在世界第二大電力電子器件公司安森美從事硅襯底上GaN電力電子器件的研發。  

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