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2019年度陕西省最高科学技术奖获得者我国宽禁带半导体科技的开拓者郝跃
时间:2020-07-28 11:13:15来源:陕西科技报点击:

中国科学院院士、西安电子科技大学学术委员会主任郝跃是2019年度陕西省最高科学技术奖三个获得者之一。

作为我国著名微电子学与固体电子学家,郝跃院士开拓和引领了我国第三代(宽禁带)半导体材料与器件的发展,创建了我国第三代半导体氮化镓外延生长、器件结构以及制造工艺的理论与技术体系,实现了我国第三代半导体从核心设备、材料到器件的重大创新,为我国在氮化物第三代半导体电子器件步入国际领先行列做出了重要贡献。

开拓我国宽禁带半导体材料与器件发展

郝跃院士是安徽省阜阳人,1958年3月生于重庆市。1982年毕业于西安电子科技大学半导体物理与器件专业,1991年在西安交通大学计算数学专业获博士学位。现任西安电子科技大学教授、博士生导师,九三学社第十四届中央委员会常委和九三学社陕西省委主委、中国电子学会副理事长、国际IEEE学会高级会员。

30多年来,他一直奋斗在科研和教学第一线,从事新型宽禁带半导体材料和器件、微纳米半导体器件与高可靠集成电路等方面的科学研究与人才培养工作。

上世纪九十年代,信息科技蓬勃兴起,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。郝跃敏锐地感觉到传统的微电子技术研究已经遇到了问题,他认为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。于是,他的研究开始聚焦到国际上刚起步的宽禁带半导体材料氮化镓、碳化硅,并将突破高质量的宽禁带半导体材料,通过一系列微电子工艺技术做成宽禁带半导体器件和集成电路,再把其推广应用到生产生活各个领域,作为自己及其团队的责任和使命。

新型氮化物半导体国际上称为第三代材料,又称为宽禁带半导体材料。氮化物半导体器件在通信、电力系统、照明、生物、医疗,以及军事领域具有十分广泛的应用前景。

对此,郝跃和团队的研究取得了一系列创新成果,2004年,西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室挂牌;2005年前后,国内宽禁带半导体产业开始发展之时,西安电子科技大学的宽禁带半导体研究已经有了深厚的积累,出版了国内最早探讨宽禁带半导体的专著《碳化硅宽带隙半导体技术》;2007年,宽带隙半导体技术国家重点学科实验室获批;2019年,国家工程研究中心建设获批。

如今,以郝跃为学术带头人的宽带隙半导体技术国家重点学科实验室,已成为国内外宽禁带半导体材料和器件科学研究、人才培养、学术交流、成果转化方面的重要基地,引领我国宽禁带半导体研究自主发展,服务产业工程应用。

郝跃也在1998年获国家科技进步奖三等奖,2008年和2009年分获国家科技进步奖二等奖和国家技术发明奖二等奖,2010年获“何梁何利”科学与技术进步奖,2013年当选中国科学院院士,2015年再获国家科技进步奖二等奖。并先后获国家级教学成果奖一、二等奖、陕西省教学成果奖特等奖。他和团队获得授权国际和国家发明专利近300余项,2019年团队获得国家科技进步奖一等奖。

解决国家重大战略需求

在不断突破宽禁带半导体领域基础研究的基础上,郝跃和团队坚持服务国家重大需求。他主持的研究成果突破了氮化物半导体材料和核心设备、先进的氮化镓微波和毫米波高功率、高效率电子器件,以及紫外和深紫外氮化镓光电LED的核心技术;将氮化镓微波功率器件的效率提高到了当前国际最高纪录的85%,几乎达到了半导体微波功率器件电能转换的极限;攻克了氮化镓基紫外与深紫外LED关键技术,实现了我国在该领域的重大突破。

郝跃带领团队系统研究并揭示了氮化镓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。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,解决了高性能氮化镓电子材料生长的国际难题,推动了氮化镓材料生长技术与核心设备的应用。自主制备的高性能氮化镓电子材料自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,被评价为“特性达到了国际前沿水平”。

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公司,成功实现了蓝绿、紫外LED的产业化。自主建立的国产化氮化镓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,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。

目前,这些成果在4G和5G通信的基站、先进雷达系统、电力电子系统、紫外医疗、彩色印刷固化等领域都得到了广泛应用;高质量的氮化镓和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;氮化镓的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……

随着郝跃院士带领团队的研究工作得到国内外的广泛关注,创新成果和学术地位也在不断提高,而他为我国更低能耗、更优性能的半导体器件与集成电路芯片的发展依然在不懈奋斗!文/本报记者 周励)

来源:陕西科技报202072808

 

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2019年度陕西省最高科学技术奖获得者我国宽禁带半导体科技的开拓者郝跃
发布时间:2020-07-28 11:13:15来源:陕西科技报点击:我要评论: 0

中国科学院院士、西安电子科技大学学术委员会主任郝跃是2019年度陕西省最高科学技术奖三个获得者之一。

作为我国著名微电子学与固体电子学家,郝跃院士开拓和引领了我国第三代(宽禁带)半导体材料与器件的发展,创建了我国第三代半导体氮化镓外延生长、器件结构以及制造工艺的理论与技术体系,实现了我国第三代半导体从核心设备、材料到器件的重大创新,为我国在氮化物第三代半导体电子器件步入国际领先行列做出了重要贡献。

开拓我国宽禁带半导体材料与器件发展

郝跃院士是安徽省阜阳人,1958年3月生于重庆市。1982年毕业于西安电子科技大学半导体物理与器件专业,1991年在西安交通大学计算数学专业获博士学位。现任西安电子科技大学教授、博士生导师,九三学社第十四届中央委员会常委和九三学社陕西省委主委、中国电子学会副理事长、国际IEEE学会高级会员。

30多年来,他一直奋斗在科研和教学第一线,从事新型宽禁带半导体材料和器件、微纳米半导体器件与高可靠集成电路等方面的科学研究与人才培养工作。

上世纪九十年代,信息科技蓬勃兴起,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。郝跃敏锐地感觉到传统的微电子技术研究已经遇到了问题,他认为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。于是,他的研究开始聚焦到国际上刚起步的宽禁带半导体材料氮化镓、碳化硅,并将突破高质量的宽禁带半导体材料,通过一系列微电子工艺技术做成宽禁带半导体器件和集成电路,再把其推广应用到生产生活各个领域,作为自己及其团队的责任和使命。

新型氮化物半导体国际上称为第三代材料,又称为宽禁带半导体材料。氮化物半导体器件在通信、电力系统、照明、生物、医疗,以及军事领域具有十分广泛的应用前景。

对此,郝跃和团队的研究取得了一系列创新成果,2004年,西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室挂牌;2005年前后,国内宽禁带半导体产业开始发展之时,西安电子科技大学的宽禁带半导体研究已经有了深厚的积累,出版了国内最早探讨宽禁带半导体的专著《碳化硅宽带隙半导体技术》;2007年,宽带隙半导体技术国家重点学科实验室获批;2019年,国家工程研究中心建设获批。

如今,以郝跃为学术带头人的宽带隙半导体技术国家重点学科实验室,已成为国内外宽禁带半导体材料和器件科学研究、人才培养、学术交流、成果转化方面的重要基地,引领我国宽禁带半导体研究自主发展,服务产业工程应用。

郝跃也在1998年获国家科技进步奖三等奖,2008年和2009年分获国家科技进步奖二等奖和国家技术发明奖二等奖,2010年获“何梁何利”科学与技术进步奖,2013年当选中国科学院院士,2015年再获国家科技进步奖二等奖。并先后获国家级教学成果奖一、二等奖、陕西省教学成果奖特等奖。他和团队获得授权国际和国家发明专利近300余项,2019年团队获得国家科技进步奖一等奖。

解决国家重大战略需求

在不断突破宽禁带半导体领域基础研究的基础上,郝跃和团队坚持服务国家重大需求。他主持的研究成果突破了氮化物半导体材料和核心设备、先进的氮化镓微波和毫米波高功率、高效率电子器件,以及紫外和深紫外氮化镓光电LED的核心技术;将氮化镓微波功率器件的效率提高到了当前国际最高纪录的85%,几乎达到了半导体微波功率器件电能转换的极限;攻克了氮化镓基紫外与深紫外LED关键技术,实现了我国在该领域的重大突破。

郝跃带领团队系统研究并揭示了氮化镓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。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,解决了高性能氮化镓电子材料生长的国际难题,推动了氮化镓材料生长技术与核心设备的应用。自主制备的高性能氮化镓电子材料自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,被评价为“特性达到了国际前沿水平”。

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公司,成功实现了蓝绿、紫外LED的产业化。自主建立的国产化氮化镓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,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。

目前,这些成果在4G和5G通信的基站、先进雷达系统、电力电子系统、紫外医疗、彩色印刷固化等领域都得到了广泛应用;高质量的氮化镓和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;氮化镓的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……

随着郝跃院士带领团队的研究工作得到国内外的广泛关注,创新成果和学术地位也在不断提高,而他为我国更低能耗、更优性能的半导体器件与集成电路芯片的发展依然在不懈奋斗!文/本报记者 周励)

来源:陕西科技报202072808

 

责任编辑:冯毓璇
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