張魯川 在第三代半導(dǎo)體事業(yè)中挑大梁、當主角

張惠清

作為制造業(yè)皇冠上的明珠，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，也是智能制造的信息標。

21世紀以來，第三代半導(dǎo)體材料和器件開始初露頭角，光電子、射頻電子、功率電子等器件在諸多國家重大需求中具備廣泛的應(yīng)用前景，如5G基站、新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)和光電顯示等。

技術(shù)每次升級迭代，都意味著新的產(chǎn)業(yè)機遇即將到來。全國青聯(lián)委員、國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（簡稱“國創(chuàng)中心”）主任張魯川就是新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一位先鋒。

國家技術(shù)創(chuàng)新中心，是國家戰(zhàn)略科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，擔負著突破我國相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，保障國防安全和產(chǎn)業(yè)鏈安全的重要使命。

“國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心的成立，是科學技術(shù)部面向重大、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟領(lǐng)域，踐行新型舉國體制，實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的一項重要舉措?！痹诳萍脊リP(guān)、攻克前沿技術(shù)工作的最前沿，張魯川作為青年科技創(chuàng)新人才，孜孜不倦；擔任團隊領(lǐng)頭人，團結(jié)、凝聚、引領(lǐng)一批青年科技人才成長成才，“面向世界科技前沿和國家重大戰(zhàn)略需求，積極履行高水平科技自立自強的使命擔當，攻克第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，打通技術(shù)鏈條的堵點，發(fā)揮了第三代半導(dǎo)體對于國防安全和產(chǎn)業(yè)鏈安全的關(guān)鍵支撐作用?！?/p>

“不知不覺，從事半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)20年了。”在位于北京市石景山國創(chuàng)中心的辦公室里，張魯川與記者談起他所從事的半導(dǎo)體事業(yè)，言語間透露出濃厚的家國情懷?！白鳛橐幻嗄昕萍脊ぷ髡撸覍以诎雽?dǎo)體領(lǐng)域取得的進步感到由衷的自豪，能見證并參與中國半導(dǎo)體事業(yè)蓬勃發(fā)展，挺幸運的。”

1980年，張魯川出生在四川，父親是一名軍人。兩歲那年，母親帶著他隨軍，在軍營中生活了四年。“可能由于父親是軍人吧，從小我就對各種國防裝備感興趣。小時候，父親送給我一架軍用飛機模型，外形非常威武，它的樣子到現(xiàn)在我都記得?！被厥淄晖拢瑥堲敶ㄎ⑽⑿χ?。

高中時期，一次偶然的機會，張魯川作為學生代表參加了與北京航空航天大學老師的交流活動?！袄蠋熒钊霚\出地向我們講述了航空航天方面的知識，以及國家未來的展望。”張魯川感到熱血沸騰?！澳翘欤也胖离娮有畔⑾到y(tǒng)在各種航空航天裝備上發(fā)揮著重要作用，而電子信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)就是微電子技術(shù)?！笨即髮W時，張魯川毫不猶豫地選擇了微電子專業(yè)。

畢業(yè)后，張魯川如愿進入中國電科55所工作。這是一家是以固態(tài)器件、微系統(tǒng)、光電顯示與探測器件為主業(yè)的綜合性研究所，經(jīng)過半個多世紀的精耕細作，在一、二、三代半導(dǎo)體領(lǐng)域建立了自主發(fā)展體系。也是在這里，張魯川踏上了半導(dǎo)體領(lǐng)域的科研道路。

張魯川參與的第一個重大項目，是某重點裝備所需的高性能單片放大器?！绊椖恳婚_始就面臨諸多難題，一些關(guān)鍵性能指標經(jīng)過多輪測試總是達不到應(yīng)用要求，但我們的技術(shù)團隊咬緊牙關(guān)，開啟‘愚公移山’模式，一個技術(shù)點一個技術(shù)點地攻關(guān)，有時為了一個工藝優(yōu)化方案討論到半夜，最終圓滿完成了研發(fā)任務(wù)?！?/p>

令張魯川印象深刻的，還有某波段功率管項目。他全程參與了項目論證、立項、攻關(guān)和成果驗收。除了科研任務(wù)，他還要負責整個團隊的組織協(xié)調(diào)、進度管控，“過程充滿艱辛，但收獲令人滿意?！?/p>

在55所，從基層科研人員到常務(wù)副所長，張魯川先后參與了技術(shù)研發(fā)、項目管理、市場營銷、戰(zhàn)略規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和資本運作等一系列工作，為55所的發(fā)展和行業(yè)技術(shù)的進步作出了突出貢獻。

在55所多年的工作經(jīng)歷，磨煉出張魯川出色的專業(yè)技術(shù)和管理能力，為他擔任國創(chuàng)中心主任一職奠定了堅實基礎(chǔ)。

“大力弘揚攻堅克難精神，勇攀科技高峰”

2021年，科技部支持中國電科集團牽頭，聯(lián)合多地省市共同建設(shè)國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心。國創(chuàng)中心堅持瞄準國家和產(chǎn)業(yè)發(fā)展全局的創(chuàng)新需求，系統(tǒng)開展攻關(guān)。聚焦第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵核心技術(shù)和重大應(yīng)用方向，梳理出創(chuàng)新鏈的難點和堵點，加大攻關(guān)力度，實現(xiàn)在電力電子、微波射頻和光電子領(lǐng)域的應(yīng)用突破。

作為國創(chuàng)中心主任，從科研人員成長為國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心掌門人，張魯川深感責任重大，使命光榮。他介紹，第一代、第二代、第三代半導(dǎo)體材料，基于各自的特性和優(yōu)勢，分別應(yīng)用于不同領(lǐng)域，共同構(gòu)成半導(dǎo)體領(lǐng)域材料“家族”，共同組成電子技術(shù)產(chǎn)品的核心，是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。

其中，第三代半導(dǎo)體材料具備高頻、高效、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優(yōu)越性能，基于這種材料研制的元器件是支撐國防軍工、下一代移動通信、新能源汽車、高速列車、能源互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的關(guān)鍵，對國防安全、“數(shù)字經(jīng)濟”和“雙碳”具有重大戰(zhàn)略意義。

時不我待，重任在肩。半導(dǎo)體行業(yè)的競爭日趨激烈，張魯川經(jīng)常提醒自己不能有絲毫懈怠，必須把握機遇窗口，引領(lǐng)團隊乘勢而上。

“國創(chuàng)中心匯聚多位院士、知名專家領(lǐng)銜的創(chuàng)新團隊，總?cè)藬?shù)已超600人。攻關(guān)團隊中，35歲以下青年科技人才占比83%，已經(jīng)成長為推動第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域科技自立自強的先鋒隊、突擊隊和主力軍?！睆堲敶ㄕf，近年來，國創(chuàng)中心通過組建黨員攻關(guān)團隊、青年突擊隊，激發(fā)廣大青年科技人才的奮斗熱情，取得了一系列技術(shù)成果。

離子注入機是芯片制造中的關(guān)鍵裝備，也是國創(chuàng)中心在裝備領(lǐng)域的攻關(guān)重點?！半x子注入機具有專業(yè)性強、涉及學科多、精密化程度高等特點，研制難度極高。”

2.5萬個硬件7×24小時密切配合，軟件系統(tǒng)高速運轉(zhuǎn)，要讓束流時刻保持在特定的高能量，精準注入到硅片的指定區(qū)域，不能有一絲卡頓……這只是高能離子注入機工程化的“基礎(chǔ)套餐”。要實現(xiàn)這些極端嚴苛要求，需要一個關(guān)卡接一個關(guān)卡地闖，其中就包括將高能量束流均一性指標提高0.5%。

“0.5%的小小改變，就需要項目團隊不眠不休地與影響均一性的5項關(guān)鍵指標‘死磕’，修改5000多次程序。”每次從實驗室出來，技術(shù)人員在無塵服的包裹下都汗流浹背，來不及擦拭，就又奔向辦公室，總結(jié)實驗數(shù)據(jù)。項目組接連突破高能離子加速技術(shù)等核心技術(shù)難關(guān)，各項工藝指標均達要求。目前，產(chǎn)品已進入產(chǎn)線工藝驗證的最后階段。

在碳化硅材料研制車間，白色的長晶爐整齊地列成一排，隔著厚厚的玻璃望去，所見之處都是認真工作的青年研究人員，他們或埋頭計算數(shù)據(jù)，或傾身站在設(shè)備前聚精會神地觀察……“碳化硅單晶的制備是材料和器件的基礎(chǔ)，而高穩(wěn)定的晶體生長工藝則是其中最核心的一環(huán)?！睆堲敶ū硎荆?jīng)過研發(fā)人員反復(fù)鉆研攻關(guān)，最終完全掌握這項關(guān)鍵技術(shù)，并實現(xiàn)高純碳化硅單晶的商業(yè)化量產(chǎn)。

“國家急迫需要和長遠需求，始終是我們的研發(fā)方向?！睆堲敶ㄕf，當今世界，百年變局加速演進，半導(dǎo)體行業(yè)的戰(zhàn)略競爭日趨激烈，技術(shù)的壁壘和限制比比皆是，難度不言而喻?！扒嗄耆嗽诳萍脊リP(guān)中必須大力弘揚攻堅克難精神，銳意進取，勇攀科技高峰?！?/p>

近年來，國創(chuàng)中心成功研制出國內(nèi)首款8英寸SiC單晶襯底；國內(nèi)首臺自主研制的0.35微米光刻機、SiC高溫離子注入機等工藝裝備進入試用驗證；國產(chǎn)SiC電力電子器件完成全譜系的研發(fā)，成功應(yīng)用于超200萬輛新能源汽車；突破6500V SiC高壓電力電子器件核心技術(shù)，在超高壓柔性變電系統(tǒng)中開展了示范應(yīng)用；GaN射頻電子器件突破了高線性、高效率等關(guān)鍵技術(shù)。

青年科技人才是科技創(chuàng)新的生力軍，科技強國建設(shè)離不開一個個科技尖兵。

習近平總書記高度重視青年科技人才隊伍建設(shè)，多次提到青年科技人才在科技創(chuàng)新和科研攻關(guān)中的重要地位，并于今年5月12日調(diào)研中國電科相關(guān)成員單位時，指出要“瞄準國家戰(zhàn)略需求，系統(tǒng)布局關(guān)鍵創(chuàng)新資源，發(fā)揮產(chǎn)學研深度融合優(yōu)勢，不斷在關(guān)鍵核心技術(shù)上取得新突破”，親切勉勵青年科技工作者“再接再厲、勇攀科技高峰，不斷攻克前沿技術(shù)，打造更多科技自立自強的大國重器”。

作為全國青聯(lián)委員、青年科技工作者，以及國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)頭人，如何團結(jié)引領(lǐng)青年科技人才在推動科技自立自強的道路上開拓創(chuàng)新、持續(xù)奮進，是張魯川一直在思考和實踐的問題。

“政治工作是一切工作的生命線?！睆堲敶ㄕf，國創(chuàng)中心始終牢牢把握科技工作的政治方向，引領(lǐng)科技工作者聽黨話跟黨走，注重組織青年科技人才加強學習，時刻同黨中央保持高度一致，洞悉國際形勢和我國所處的歷史方位，激發(fā)出勇挑重擔的歷史責任感和使命感。

在張魯川看來，“引導(dǎo)支持青年科技人才服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展，就要支持他們在國家重大科技任務(wù)中挑大梁、當主角，充分給予青年人才更多的信任、更好的幫助、更有力的支持?！睆堲敶ㄕf，“通過攻克一個個難題，完成一個個任務(wù)，青年的能力提升了，自信心上來了，才能幫助他們快速成長成才?！?/p>

張魯川積極為青年科技人才開拓創(chuàng)新、刻苦攻關(guān)搭建施展拳腳的平臺。他認為，大部分的研發(fā)創(chuàng)新工作背后都有嚴密的邏輯規(guī)則?！按蛞粋€比喻吧，芯片作為一個器件而言，有輸入和輸出，內(nèi)部有工作規(guī)則。我們的研發(fā)創(chuàng)新工作也是一樣，我們期望的是優(yōu)質(zhì)的輸出，也就是創(chuàng)新工作帶來的成效。我們要控制的是輸入。因此，只要搭建和不斷完善平臺，優(yōu)化內(nèi)部運轉(zhuǎn)機制，再加上符合客觀規(guī)律的投入，必然能獲得令人滿意的輸出。”

兩年來，立足國創(chuàng)中心的平臺，張魯川團結(jié)帶領(lǐng)青年科技骨干們繼承和發(fā)揚先輩們自力更生、艱苦奮斗的精神，展現(xiàn)出青春的朝氣和銳氣，先后承擔了87項重大任務(wù)，突破了130項關(guān)鍵技術(shù)，其中多個攻關(guān)項目榮獲國家科技進步獎、國防科技進步獎、全國創(chuàng)新爭先獎牌、全國青年文明號等榮譽。

“路雖遠，行則將至；事雖難，做則必成?！比缃?，半導(dǎo)體事業(yè)與國家一起邁向高質(zhì)量發(fā)展的新征程。張魯川說：“今后，我將與國創(chuàng)中心青年科技人才團隊，與全國行業(yè)同仁一道，繼續(xù)投身科技創(chuàng)新事業(yè)，把握時代機遇，乘勢而上，不辜負總書記和黨中央重托，不辜負人民期望，早日實現(xiàn)核心芯片領(lǐng)域高水平科技自立自強，奮力書寫屬于新時代中國青年的壯麗篇章。”

責任編輯 華南