在新型半導(dǎo)體研究的廣闊天地里,北京大學(xué)與麻省理工學(xué)院的兩支團(tuán)隊(duì)猶如璀璨雙星,引領(lǐng)著科研前沿。而在這其中,姜建峰,一位從北京大學(xué)博士畢業(yè)、現(xiàn)于麻省理工學(xué)院進(jìn)行博士后研究的年輕科學(xué)家,正以他的卓越成就吸引著全球目光。
姜建峰的科研之旅始于硒化銦半導(dǎo)體,這一領(lǐng)域的研究不僅挑戰(zhàn)重重,更承載著突破摩爾定律極限的希望。早在2023年,他便以第一作者身份在《自然》雜志上發(fā)表了關(guān)于彈道輸運(yùn)硒化銦晶體管的研究成果,首次在單個(gè)器件層面實(shí)現(xiàn)了能效超越硅基技術(shù),這一突破性進(jìn)展為二維器件能否超越硅這一科學(xué)問題提供了實(shí)驗(yàn)答案。
而他的腳步并未停歇,在最新一期的《科學(xué)》雜志上,姜建峰再次以通訊作者兼共同第一作者的身份發(fā)表了關(guān)于晶圓級(jí)集成硒化銦半導(dǎo)體的重要論文。此次研究,他與北京大學(xué)劉開輝教授團(tuán)隊(duì)及秦彪博士攜手,成功攻克了硒化銦半導(dǎo)體集成制造的難題,將二維硒化銦器件從“單器件”推向“晶圓級(jí)平臺(tái)”,實(shí)現(xiàn)了大面積、可集成的二維電子器件,為后摩爾時(shí)代的芯片技術(shù)開辟了新路徑。
姜建峰的科研生涯,幾乎與硒化銦半導(dǎo)體研究同步成長(zhǎng)。自2016年踏入這一領(lǐng)域,他見證了硒化銦從實(shí)驗(yàn)室概念到有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成的全過程。從2019年發(fā)表首篇關(guān)于硒化銦電子器件的論文,到2023年實(shí)現(xiàn)器件性能的歷史性突破,再到2025年完成硒化銦集成化的關(guān)鍵跨越,每一步都凝聚了他的智慧與汗水。
二維半導(dǎo)體,作為被寄予厚望的“后摩爾時(shí)代”接力技術(shù),以其更薄、更快、更高的工藝兼容性,展現(xiàn)出打破傳統(tǒng)硅基芯片瓶頸的潛力。然而,理想與現(xiàn)實(shí)之間總是存在距離。二維半導(dǎo)體在物理本征性能、制備質(zhì)量及工藝可控性方面面臨的挑戰(zhàn),使得其全面超越先進(jìn)硅基技術(shù)仍顯艱難。同時(shí),大面積、高一致性、可靠的集成制造也是一道亟待跨越的鴻溝。
姜建峰深知,科研的道路從不是一帆風(fēng)順。在硒化銦的研究中,他面對(duì)了接觸界面和柵極堆疊結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵瓶頸,通過不斷嘗試與創(chuàng)新,最終在2023年的《自然》論文中取得了性能突破。然而,機(jī)械剝離法雖然能獲得高質(zhì)量的硒化銦晶體樣品,卻難以實(shí)現(xiàn)大面積、可控產(chǎn)出的制備過程,限制了其在大規(guī)模集成電路中的實(shí)用性。
面對(duì)挑戰(zhàn),姜建峰從未退縮。在最新發(fā)表于《科學(xué)》的論文中,他與團(tuán)隊(duì)攻克了晶圓級(jí)硒化銦二維材料制備與集成的關(guān)鍵難題,實(shí)現(xiàn)了從“毫米量級(jí)”到“晶圓尺寸”的重大跨越。這一成果不僅保留了材料本征優(yōu)異的電學(xué)性能,更在核心指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)了突破,為二維半導(dǎo)體在超低功耗芯片中的應(yīng)用前景打開了大門。
姜建峰的科研成就,不僅贏得了業(yè)界的廣泛關(guān)注,更收到了英特爾公司以及美國(guó)半導(dǎo)體研究聯(lián)盟的演講邀請(qǐng)。他的研究成果,被半導(dǎo)體芯片制造公司和機(jī)構(gòu)列為年度芯片器件重大進(jìn)展,并在國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上受到專題報(bào)道。這一切,都是對(duì)他科研實(shí)力的最好證明。
姜建峰的科研之路,是一條不斷探索與創(chuàng)新的旅程。他深知,科研是向內(nèi)扎根,而最終的目標(biāo),是將這些走在世界前沿的研究真正轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)線上的產(chǎn)品,讓論文中的“先進(jìn)制程”走進(jìn)未來的芯片工廠。他計(jì)劃將自己的積累轉(zhuǎn)化為中國(guó)“芯”的一份力量,親自去試一試,看能否把二維電子器件從實(shí)驗(yàn)室?guī)袭a(chǎn)業(yè)線。