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他用“芯”摸索后摩尔时代的路

来源:科技日报2019-05-20 10:05

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  近半年,西安交通大学特聘研究员、博士生导师牛刚课题组迎来“大丰收”。他们在氧化铪功能纳米薄膜及其存储和发光器件方面取得多项重要进展,相关成果刊发在《电子器件快报》、《材料研究快报》等学术期刊上。

  后摩尔时代功能薄膜和纳米器件以及芯片集成,这是牛刚耕了10年的地,媒体用“后摩尔时代的探索者”来称呼他。

  摩尔定律是由英特尔公司(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出的,指导了半导体行业长达半个多世纪。随着后摩尔时代的到来,摩尔定律的效力逐渐丧失。“没有了这个指引,行业未来该往何处去?我做的就是,在科研路上找到这个答案。”牛刚说。

  把自己的根扎在西安

  高中毕业前夕,牛刚以优异的成绩被保送至西安交通大学。在这里,他完成了本科和研究生阶段的学习。回望这段时光,牛刚感言:“这7年的学习和生活,不仅为我日后的科研工作打下了坚实的基础,也锻炼了我的组织协调、统筹能力。”

  研究生毕业后,牛刚远赴法国里昂中央理工大学攻读博士学位。在该校获得电子电气与自动化的博士学位后,牛刚凭借自身出色的科研能力得到了德国洪堡研究基金会的青睐,获得德国“洪堡学者”称号。而后,他进入德国莱布尼兹微电子所进行博士后阶段的研究工作,并在该研究所担任研究员及项目组长。

  2015年,那时的牛刚在德国的科研工作已进入快车道,但他却选择回到母校西安交通大学。

  “当时,我意识到国内的发展空间更大、环境更好,祖国已开展了对于大规模集成电路、半导体生产工艺和功能器件的布局。”牛刚说,“老一辈西安交大人的‘西迁精神’对我影响至深,因此决定把自己的根扎在西安。”

  身处“焦点”保持冷静

  牛刚的研究以硅基(光)电子器件应用为导向,着眼于功能性材料薄膜以及纳米结构与硅的集成,并且重点探索它们在存储、微机电一体化以及与石墨烯结合的(光)电子器件等领域的应用。

  “我希望这些研究能真正为生产实践解决一些问题。”牛刚说,“半导体集成电路工业是整个信息社会的硬件基础,其技术水平和发展规模是衡量一个国家综合国力的重要标志之一。在后摩尔时代,功能薄膜和器件等基础硬件水平,将会影响信息产业转型升级的质量。”

  信息材料与器件,一直是全球竞争的焦点领域。身处“焦点”之中,牛刚却保持着一份难得的冷静。

  “在我看来,做科研一定要有百折不挠的意志和突破常规的思维,不从众、不跟风,不能什么热就都去挤着做什么。科研不能‘关起门’做,要多与企业交流,了解他们在研发生产中的技术需求和难点,并把其列入自己的科研工作中。”他说。

  牛刚说,他将继续在这一领域深耕细作,面向学术前沿和国家社会的重大需求开展基于新材料、新机理的低功耗氧化物电子材料和集成器件的研究。

  是严师更是益友

  回到母校后,牛刚任职于电子学院,在电子陶瓷与器件教育部重点实验室担任特聘研究员,同时承担英文课程《电子显微导论》和《功能薄膜综合实验》的教学任务。

  “我热爱教学工作,我觉得和学生在一起交流、学习对科研工作是一种帮助和促进,它能让我对科研工作进行反思。”牛刚说。

  “做科研一定是以兴趣为动力,在失败中吸取教训,在成功中总结经验,以明确的目标和规划、严谨求实的科研素养,一步一个脚印地去做自己感兴趣的科研。”这也是牛刚对学生的要求。

  在学生眼里,牛刚是严师更是益友。“我平时特别喜欢和他们聊聊家常,关注他们的思想动态,90后孩子们的想法比较多,跟他们在一起,自己也时常会受到一些启发,心态也更年轻了。”牛刚说。

  借助自己在国外的科研经历,牛刚经常邀请一些国外“大牛”来校作学术报告,学生们不出学校就能“转身遇见大师”。

  “虽然回到国内,从事的是一线的科研教学工作,但我要求自己必须时刻关注国际前沿动态,和学生们分享交流,并积极和国际一流团队合作。”他说。(记者 马爱平)

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