鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年08月16日
石墨烯將如何應(yīng)用到下一代集成電路呢?
今年“五四”青年節(jié),一位“80后”大學(xué)教授登上了“中國青年五四獎?wù)隆鳖I(lǐng)獎臺……他,就是南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師王欣然,曾研制出世界上首個高開關(guān)比石墨烯場效應(yīng)晶體管,長期保持著石墨烯場效應(yīng)晶體管開關(guān)比的世界紀(jì)錄……2011年,王欣然毅然放棄國外的優(yōu)厚待遇回到祖國。
打破“魔咒”研制領(lǐng)潮產(chǎn)品
當(dāng)你捧著小巧的智能手機(jī)手指如飛時,應(yīng)該感謝其中高速運轉(zhuǎn)的電子元件。那么,電子材料還可以升級嗎?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),石墨烯是理想選擇,具有極高的信息處理速度、優(yōu)異的機(jī)械和化學(xué)性能。但可惜的是,石墨烯不是半導(dǎo)體,不能被制成芯片,也就無法應(yīng)用于集成電路。
“魔咒”真的無法打破嗎?本科畢業(yè)于南京大學(xué)物理系、當(dāng)時正在美國斯坦福大學(xué)深造的王欣然不信這個邪。經(jīng)過反復(fù)持續(xù)的探索和實驗,他與合作者大膽提出,使用化學(xué)方法合成10納米以下的石墨烯納米帶半導(dǎo)體,在國際上首次制造出互補型、高開關(guān)比石墨烯納米帶場效應(yīng)晶體管。
“形象地說,也就是使石墨烯具備了‘開關(guān)’功能,這首次證明了石墨烯可以作為半導(dǎo)體,應(yīng)用于下一代集成電路。”王欣然介紹說。突破性發(fā)現(xiàn)在國際上掀起熱潮,《科學(xué)》期刊以《硅時代是否要終結(jié)》為題刊文,認(rèn)為王欣然博士的石墨烯邏輯器件有望成為下一代電子材料。
毅然歸國投身更大舞臺
在美國結(jié)束了博士后階段的工作,是留下還是回國?王欣然很快做出決定:回到祖國去!“在國外,不管多么優(yōu)秀,都有給別人打工的感覺,回國干心里很踏實。”王欣然笑道:“國家提出科技強(qiáng)國、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略,我堅信,21世紀(jì)的科研,最大的機(jī)遇在中國。
萬事開頭難。實驗室怎么建?研究方向怎么選?從學(xué)生變成老師,從科研項目的參與者變成主持者,王欣然感到了前所未有的艱辛……他幾乎每天都工作到夜里十一二點。回國初期的王欣然一口氣拼了兩年,終于打開局面:他帶領(lǐng)團(tuán)隊繼續(xù)圍繞二維材料的信息器件開展研究,4年多的時間里,就承擔(dān)了科技部“973”課題、“國家科技重大專項”、“國家自然科學(xué)基金項目”等近10項重大科研項目。
功夫不負(fù)有心人,王欣然的成績單越發(fā)漂亮:在《科學(xué)》《自然》及其子刊等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文59篇,SCI他引次數(shù)超過9000次,單篇論文最高引用超過2500次。因為成績突出,王欣然于2013年獲得“國家杰出青年基金”,2014年入選“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授,成為全國最年輕的“長江學(xué)者”之一。
嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真潛心教書育人
王欣然的學(xué)生們喜歡稱他“老王”。除了專注科研,回國后的王欣然也傾力投入到基礎(chǔ)教學(xué)一線。“老王”的辦公桌別具一格,總是貼滿各式各樣的便利貼:閱讀文獻(xiàn)、構(gòu)思實驗項目、申請經(jīng)費、和學(xué)生一起做實驗、討論疑難問題……
沒有架子的“老王”,遇到科研問題,卻嚴(yán)格得讓人害怕。“不能說‘我認(rèn)為’,你是個做科學(xué)的人,要拿出科學(xué)證據(jù)。”王欣然常把這句話掛在嘴邊。他對自己的每一次報告、演講都極為謹(jǐn)慎,所有數(shù)據(jù)都務(wù)必演算,所有圖片都要反復(fù)檢查,對學(xué)生也一視同仁。“‘模糊科學(xué)’在王教授這里是行不通的!”王欣然的“開門弟子”潘偉說。
“我有一篇文章的圖,一天之內(nèi)反反復(fù)復(fù)改了十幾遍,王老師的要求具體到每個字、每個數(shù)據(jù)。”博士生于志浩師從王欣然4年,深知老師的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng),“這樣的歷練讓我受益匪淺,幾次下來,水平就提高了。”
“發(fā)現(xiàn)了問題,并找到一個好的切入點,科研就成功一半了。”王欣然用自己多年的體會鼓勵學(xué)生,要求學(xué)生每周必須整理出國際期刊上發(fā)表的最新論文進(jìn)行研讀。“王老師不僅授人以魚,更授人以漁。”于志浩說。
“誰能在物欲橫流的時代巋然不動、在科學(xué)未知海洋里上下求索,誰便是為中國學(xué)術(shù)事業(yè)建立功勛的正能量。”王欣然曾寫下這樣的話:“只要這樣的人越來越多,中國科學(xué)之未來就光明無限。”
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