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黄芊芊:芯片突围者

编者按:党的十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导和亲切关怀下,北京大学坚持立德树人,胸怀国之大者,在多方面取得了瞩目的成绩。在党的二十大胜利召开之际,北京大学融媒体中心推出《奋进新征程 建功新时代——北京大学优秀共产党员风采》系列视频,展现北大师生十年来在教学科研、服务国家重大战略等方面的突出事迹。

17岁考入北大,28岁成为北大博导,从青葱岁月到而立之年,共产党员黄芊芊多年来持续深耕在超低功耗微纳电子器件基础研究领域及其产业转化。以技术创新打破前沿技术壁垒,助力中国“芯”事业崛起,这是黄芊芊的人生理想与追求。

点击视频,了解共产党员黄芊芊的创新“芯”事业

信息生产、高速传输、数据处理、增强现实……芯片是现代信息社会的基石,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。随着万物互联智能时代的到来,芯片对人们日常生活和国家发展安全的重要性愈加凸显。

中国芯片研究的起步相对较晚,但在几十年的发展中,我国也自主培养了一批集成电路领域的高水平科技人才,不断打破前沿技术壁垒,北京大学集成电路学院研究员、博士生导师黄芊芊就是他们中的一员。

实验室中的黄芊芊

中国“芯”青年领军人

作为一位国内土生土长自主培养的芯片领域青年领军人才,她28岁就被聘为北京大学集成电路学院的博士生导师,在教学授课的同时带领团队科研攻关。从2010年起,黄芊芊在王阳元院士和黄如院士的指导下,开始从事集成电路超低功耗微纳电子器件的研究。

“在2010年的时候,王阳元院士也提到未来集成电路产业的发展趋势是降低功耗,而不再是以提升性能为唯一的一个标尺。”

2015年,黄芊芊博士毕业答辩与王阳元院士、黄如院士合影

针对集成电路功耗瓶颈问题,黄芊芊积极带领团队在集成电路主要基底材料硅的基础上,开展器件原理创新与攻关,但是,集成电路器件领域的研究有其自身规律和特点。

“举个例子,在我博士期间,我们当时进行一次硅基的隧穿晶体管的流片,由于它的工艺相对比较苛刻,并且工序特别冗长,所以我们花费了一年左右的时间,如果你做成了还好,但是你没做成你可能要再来一批实验,所以它的周期很长,需要有很强的耐心还有坚持去把这事给完成。”

从0到1,再从1到100

科研十余载,困难都是一个一个被克服的,至今,黄芊芊仍记得当初一头扎进集成电路领域的初心与决心,这是她作为党员的追求,亦是她将小我融入大我的过程。2019年,黄芊芊获得“IEEE电子器件学会青年成就奖”,2022年,她荣获“第十八届中国青年女科学家奖”。多年来,她持续深耕在超低功耗微纳电子器件基础研究领域及其产业转化。

2019年,黄芊芊获“IEEE电子器件学会青年成就奖”

2020年,黄芊芊获“科学探索奖”

“我们已经在实验室取得了一些突破,这是从0到1的一个过程。我们现在还在致力于将我们提出的新型器件技术能够应用到实际的大规模生产当中,也是一个从1到100的过程。2015年,我们和国内龙头集团电路制造企业合作,成功研发出了世界上首个基于12英寸的互补隧穿场效应晶体管集成技术,有望未来几年在物联网芯片可穿戴设备以及生物医疗等一些极低功耗应用场景上得到应用。”

持续奋斗正当时

集成电路研究探索的是极其精致的微观世界,只有在微观纳米尺度上“巧夺天工”,才能为宏观信息社会的发展注入强大的“芯”动力。从学生成长为老师,从攻破原理创新到实现技术转化,身为北大党员,黄芊芊始终铭记历史使命与时代责任。面向世界科技前沿,面向国家重大需求,服务国家发展战略,为我国关键核心技术攻关及高水平科技自立自强贡献力量。

“科学是无国界的,但科学家是爱国的。”

一大批优秀人才在北大茁壮成长,北京大学集成电路学科自1980年招收本科生以来,已累计培养学生4000余名,其中5位博士生在读期间获得“IEEE电子器件学会奖学金”,约占亚洲获奖者的一半。在一代代的火炬传承中,“黄芊芊们”扛起了中国科技创新突破新的重任,他们以一往无前的奋斗姿态和永不懈怠的精神状态,为祖国的发展与社会的进步铺上康庄大道。

人物简介

黄芊芊,中共党员,北京大学集成电路学院研究员、博士生导师,长期从事后摩尔时代超低功耗微纳电子器件及其应用研究,连续多年在微电子器件领域顶级国际会议IEDM和VLSI上发表论文,取得了一系列具有国际影响力的学术成果,相关成果被国际半导体技术路线指南(ITRS)及国际器件与系统路线指南(IRDS)引用,并与内地集成电路制造领域龙头企业合作研制了世界上首个基于现行标准CMOS工艺平台的互补隧穿器件集成技术。曾获中国青年女科学家奖、科学探索奖、求是杰出青年学者奖、IEEE电子器件学会青年成就奖、中国电子学会优秀科技工作者等多项重要奖励和荣誉。作为负责人,承担了国家重点研发计划专项课题、国家自然科学基金“集成电路 3~5 纳米节点器件基础问题研究”应急管理项目、国家优秀青年科学基金项目等。担任IEDM等国际会议TPC委员、IEEE EDS VLSI Technology & Circuits等技术委员会委员,担任《中国科学:信息科学》、Microelectronic Engineering等期刊编委。

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