初心不改中国“芯”

作者: 发布时间:2018-06-29 来源: 江苏教育新闻网

初心不改中国“芯”

——南京邮电大学教师王永进先进事迹

  王永进教授是国家优秀青年基金获得者、德国洪堡学者、南京邮电大学博士生导师、国家高等学校学科创新引智基地和全国高校黄大年式教师团队负责人。他师从邹世昌院士,于2005年3月在中科院上海微系统与信息技术研究所获得博士学位,后远赴德国弗赖堡大学、于利希研究中心、日本东北大学、名古屋大学和英国布里斯托大学,在诺贝尔物理学奖得主Peter Grünberg教授、天野浩教授等大师的指导下,从事科研工作。这些科研机构,学术积累雄厚,管理机制成熟,所在国家经济发达,社会安定。“梁园虽好,终非久留之地。”王永进教授说,“学有所成,报效祖国”身为农民的父母一直这么教育他。“在国外求学,感受到国内外先进科学技术的差距,报国心更强了!” 2011年,他作为首位引进的海外高层次人才任职南京邮电大学,建设了系统的研发平台,成就了他的科研梦想。

  为什么国内高校学生的创新能力比不过国外学生?这个问题王永进教授一直在思索。最终,他认为国际名校的学生并不是聪明多少,而是有先进的平台去实践锻炼,得到扎实的提升。而且,有了一流的研发平台,还能吸引更多的科研人才,从事尖端研究。这些名校的学生直接进实验室,在一流的平台上跟着老师做前沿课题,直接操作设备。名师出高徒,自然而然就培养出创新人才。

  明白了这个道理,立足于南邮,如何破局?唯有与祖国同行,与时代共振。王永进教授认识到,必须利用国家的人才政策,积极筹划,引进高端人才,形成团队优势,做出原创工作,才能发展壮大。在江苏省和南邮人才政策的支持下,他利用自己在国外的人脉积累,以诚相待,将心比心,引进2007 年诺贝尔物理学奖得主Peter Grünberg教授加盟南邮,从日本东北大学引进曹自平、胡芳仁、杜关祥、桂冠等教授,组建科技创新团队。这些工作提升了南邮的人才队伍,在全国开创了省属高校引进诺贝尔奖得主的先例,为团队争取到更多的科研经费和物理空间,为高校院所通过人才引进提升学科建设探索出一条行之有效的道路。

  有了人才团队、经费、空间和充分的支持,王永进教授细心经营,整合资源,从无到有,建成了包括模拟仿真、材料生长、微纳加工、物性表征、封装测试和系统集成的国际一流研发平台,为同质集成光电子芯片的研发提供了平台支撑。

  拥有了独立的研发平台,要瞄准国家的战略需求,坚持目标定位,问题导向,勇于担当,主动作为。在国家自然基金委优秀青年基金、国家973前期预研计划和江苏省重大研发计划等项目的支持下,王永进教授从“芯”出发,扎根基础研究,破解发展瓶颈。他坚持科学态度,尊重实验结果,秉持问题导向,不给自己打标签,什么方向可以做,什么方向不可以做。他认为有了想法就要坚决执行,始终掌握第一手的实验数据,把问题解决掉,把困惑解释清楚,拿出可重复性的实验结果才是硬道理。2015年10月,他攻克同质集成光电子芯片的世界性难题后,一直思考下一步如何发展,如何突破。“从2015年10月到2016年4月间,我整天就是思考。晚上12点钟睡觉,凌晨4点就醒了。起床后就去家附近的玄武湖走湖,一边走还是一边想。” 王永进教授说那半年大脑处在极度的科研亢奋中。2016年初,他和朱秉诚博士探讨全双工通信这个通信领域的世界性难题,触类旁通,脑洞大开。他意识到同质集成光电子芯片就可以实现全双工光通信。有了这个想法,他马上组织杨永超、李远航两位同学,开展实验,按照他设计的双工方案测试,10分钟后,真的验证了芯片的同频同时全双工通信!他沿着这个思路,发现了量子阱二极管发光和探测共存现象,阐明其物理机制,并研制出同质集成能源、感知和通信器件的多功能光电子芯片等。相关工作在国际核心期刊上发表60余篇论文,发明专利授权18项,被人民日报、China Daily等媒体报道,并6次被Semiconductor Today作为亮点报道。光学权威期刊《光学与光子学研究进展》综述文章Adv. Opt. Photon. 10, 43(2018)、诺贝尔物理学奖得主中村修二在重要期刊《应用物理快报》Appl. Phys. Express 10, 042201(2017)和《光学快报》Opt. Express 26, A219(2018)的评论及引用指出同质集成光电子芯片成果属于世界首创。诺贝尔物理学奖得主Peter Grünberg和天野浩教授、国家自然基金委副主任姚建年院士、军事科学院于全院士和尹浩院士等国内外专家看了成果演示,给予高度评价。“每两个月,技术更新一个版本,力争把实验室的作品转变成生产力。”王永进教授说。

  新旧相推,日生不滞。年轻人的创新能力和干劲是无穷的,关键要带着研究生一起干,把他们的潜能激发出来。王永进教授在学生培养中秉承这一理念,通过系统性教学,以问题为导向,培养创新型人才。“为学生打造高水平的实践环境,培养更多的有专长、能动手、敢动手的高水平人才。” 王永进教授坦言,德国培养工科学生的模式深深触动了他,“国外的学生创新能力强,不是他们比我们的学生聪明,而是他们有很多动手做实验的机会。”

  王永进教授在德国和日本学到了包括光刻、沉积、蒸发、刻蚀、封装在内的微纳芯片加工的一整套“流片”本领。“没有一百万的投入,学不来这项本领。”在净化室里,王永进教授手把手带着学生,把微纳芯片加工工艺流程细致走一遍。测试时,他告诉学生“数据无好坏,要尊重实验数据,从中发现科学问题。”他坚持带学生一起做实验,在他们起步阶段给予直接指导,边做边讲解,现场解决问题,问题到他为止,不积累,不推卸。遇到困难,关键是他自己要有信心、要有主心骨。有次,测试小组加班做器件评估,连续遇到挫折,灰心丧气。他恰好带着流片组从外地回来,不顾路途劳累,兴奋的对测试组的研究生说,新芯片成了,赶快引线测试。他和学生们一起,现场工作,不仅解决了先前的问题,更从新芯片获得了非常理想的数据,大家一扫多日阴霾。

  高绪敏读硕博都正在这个团队中,她清楚地记得在制备同质集成光电子芯片过程中,王永进教授把多年摸索的诀窍毫无保留地传授给学生:在最基础的“光刻胶”环节,去除芯片背后的硅衬底时,使用镊子和酒精擦拭旋涂过程中的光刻胶,芯片会方便被取出,且上面的胶不会被破坏。在 “深硅刻”环节,准备工作很繁琐,并且结束后芯片不易清洗。“王老师告诉我们用高温胶带把芯片固定在刻蚀机板上,就不会出现上述问题了,还可以节省一个小时的时间。” 高绪敏一周曾配制完成13块芯片。

  “在学生最美好的年华,传授给他们更多业界一流水平的知识。”王永进教授指导的研究生15人次获国家奖学金,获第十五届 “挑战杯”全国一等奖和2017年全国研究生电子设计竞赛一等奖,博士研究生高绪敏获IWUMD-2017会议最佳青年科学家奖,硕士研究生张帅获第十八届全国化合物半导体会议青年学者优秀报告奖,硕士研究生袁佳磊获南京市20万的扶持创业基金。事实证明,为学生提供平台、指导和信心,他们完全能够突破专业局限,独立完成流片、测试等科研任务。创新型人才的培养责任在于教育者,不能让学生看到瑰丽山川,如何能让他们胸有丘壑?王永进教授在实践中针对创新型人才培养,形成了卓有成效的教学方法。

  世上从没有模仿者做领路人。新时代,秉持科技强国之初心,牢记教书育人之使命,燕处超然于昨日所得,慎终如始于明天创新,南邮以王永进教授为代表的科技工作者正奋发有为于圆梦民族复兴的新征程!

责任编辑:陈路

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