这项技术已经改变并将继续深刻改变我们的世界……——专访中国科学院院士郝跃|瞭望

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中国科学院院士郝跃
郝跃及其团队实现了宽禁带半导体从核心设备、材料到器件的重大创新
微电子技术已经改变并将继续深刻改变我们的世界，未来几十年内，微电子技术将不断引领高新技术发展，不断改变人类生存和生活环境
高技术之争的核心是人才之争。这就需要持续拓展和扩大集成电路人才培养版图，提升集成电路人才培养质量，以缓解“缺芯少魂”
文 |《瞭望》新闻周刊采访人员许祖华
手机、电脑、家用电器……这些与生活密切相关的电子产品都离不开微电子技术的发展和应用。卫星、导弹、雷达、通信、电子对抗……这些现代国防依靠的高端电子装备同样离不开微电子技术的进步。
微电子技术是以半导体为材料、以微细加工为主要手段，实现电子系统小型化和微型化的技术，主要表现为半导体器件和集成电路芯片。
正是这一技术的高速发展和推动，通讯、网络、计算机等技术才得到高速发展，大数据、物联网、人工智能、智慧城市等才成为现实，纳米科技、量子科技等前沿科技才得以快速推动。
“微电子技术已经改变并将继续深刻改变我们的世界。微电子技术的发展水平和产业规模，已成为衡量一个国家经济实力和科技实力的重要标志。”郝跃说。
郝跃是中国科学院院士、西安电子科技大学教授，也是我国著名微电子学专家。他开拓、引领了我国第三代半导体电子器件与材料的发展，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，实现了我国氮化物半导体从核心设备、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作出重要贡献。
近日，围绕半导体、集成电路芯片等与微电子技术相关的创新发展问题，《瞭望》新闻周刊采访人员专访了郝跃。
微电子不微
《瞭望》：你常说“微电子不微”，怎么理解？
郝跃：“微电子不微”主要表达的是微电子技术在国家发展中的重大作用。
微电子技术看似以微细加工为主，却是现代信息产业和信息社会的基石。
微电子技术的发展能使集成电路芯片具有高速度、高密度、高可靠、低功耗、低成本等特点。其中，芯片的低功耗尤为重要，这不仅是节省能源，还意味着极大改善电子产品应用的便捷性，提高电子产品的可靠性。
未来几十年内，微电子技术将不断引领高新技术发展，不断改变人类生存和生活环境，不断促进人类发展进步。
《瞭望》：你和团队在微电子领域取得哪些突破性成果？
郝跃：目前，微电子领域的一切集成电路芯片都是在半导体材料上实现的。
半导体材料是一类导电性能介于导体和绝缘体之间的固体材料，主要包括被称为第一代半导体的硅、锗，被称为第二代半导体的砷化镓、磷化铟，以及被称为第三代半导体的宽禁带材料。
禁带是固体物理学的一个基本概念，其宽度决定了半导体的导电性能是偏向导体还是绝缘体。一般来讲，禁带宽度越宽，半导体的导电性能越偏向绝缘体。反之则偏向导体。
从20世纪90年代中后期开始，我和团队就坚持研究宽禁带半导体，经过20多年艰辛探索，团队瞄准国际前沿，主攻氮化镓、碳化硅，以及氧化镓和金刚石半导体器件与材料研究方向，已实现半导体从核心设备、材料到器件的创新，并使我国在这一领域步入国际领先行列。
例如，我们研发的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、高效率电子器件和紫外光电器件，将氮化镓微波功率器件的效率提升到国际最高纪录的85%，实验结果几乎达到半导体微波功率器件电能转换的极限，实现了我国在该领域的重大突破。现在，氮化镓核心技术和产品已在我国4G和5G通信基站、先进雷达系统、电力电子系统、紫外LED等领域得到广泛应用。

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