“能不能根據它們的優缺點,把不同的半導體集成在一起做出新的器件,將來尋找到新的應用領域?”4月4日,長江日報記者見到正在實驗室工作的中國科學院院士劉勝,“目前我關注的重點是半導體行業整個上下游的整合,這也是我們和九峰山實驗室合作的一個項目”。
走難走的路、做難做的事。作為國內芯片封裝技術的引領者,劉勝帶領團隊長期致力于芯片封裝與集成、先進制造和半導體材料的研究,開發多種芯片封裝與集成的制造工藝、裝備與產線,實現我國封裝技術從“跟跑”到“并跑”的跨越。
他先后兩次在化合物半導體封裝技術上取得重大突破,獲得國家科技進步獎。
經過多年的不懈努力,劉勝揭示出光電芯片封裝在電-光/色-熱/濕-力等多場耦合下缺陷產生機理,提出結構及設計新方法、工藝技術及封裝技術,解決制約光電芯片電光效率與散熱難題,形成了具有自主知識產權的白光 LED 封裝技術,填補綠色光源領域空白,有效支撐了半導體照明產品研發與工程應用,該成果2016年獲國家技術發明二等獎。
幾年后,他再次以第一作者的身份牽頭完成“高可靠性封裝關鍵技術及成套工藝”,榮獲2020年度國家科技進步一等獎。
“目前,我們國內的化合半導體產業跟國際上已經處于同樣的水平,甚至有些地方還趕超了國外!”劉勝談道,九峰山實驗室作為公共平臺,把國內外學界、產業界還有眾多科研平臺有機地融合在一起,“我覺得是一個很大的機會”。
在劉勝看來,九峰山實驗室強大的裝備能力讓它在國內化合物半導體闖出一片天,“它能夠把我們國家現在比較緊缺的EDA工具、裝備以及材料等先預備好,我認為,目前九峰山實驗室在國內是最有影響力的”。
禁帶是化合物半導體的一個很重要的指標,禁帶寬度越寬,能力越強。
金剛石被視為“終極半導體”材料,具有超寬禁帶、高導熱系數、高硬度的特點。但也由于硬度最高,實現半導體級別的高純凈度也最為困難,與產品化、產業化還有相當的距離。
“包括金剛石在內的幾個半導體材料,有的處在產業化的前期,有的則是還沒有產業化,但一旦突破就會形成很多新的應用,尤其是它們如果能互相結合在一起,就有新的器件出現。”劉勝介紹,若能找到化合物半導體新的應用領域,將對通信、電力電子、能源安全等人類生產生活的方方面面帶來革命性的影響。
在他看來,武漢競逐化合物半導體賽道,除了受到國家層面和各級政府部門的支持,科教人才優勢是最大優勢之一。“我們也會鼓勵學生去創業,服務工業界的發展。如今,國家對武漢的發展越來越重視,很多學生越來越愿意留在武漢,我覺得我們湖北武漢大有可為!”劉勝充滿期待地說。