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筑梦“微电”方寸间
——记九三学社陕西省委主委郝跃
发布日期:2018-02-07 来源:九三学社陕西省委
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【人物小档案】郝跃,1958年3月出生,安徽阜阳人,2014年加入九三学社,九三学社陕西省第十三届委员会主委,中国科学院院士,西安电子科技大学副校长、教授、博士生导师,国际IEEE学会高级会员,中国电子学会常务理事,国家重大基础研究计划(973计划)项目首席科学家,陕西省科学技术协会副主席,国家有突出贡献的中青年专家和微电子技术领域的著名专家。

勤思好学  厚积薄发

郝跃说,我们这一代人的命运始终与国家的命运紧紧联系在一起。

郝跃出生并成长于重庆,他天资聪颖,小学和中学共跳了二级。“文革”10年,父母双双受到冲击,学校停课,所幸的是,他的家里有许多藏书。有书的孩子精神是富有的,这些书籍陪伴他度过了孤独的少年时光,知识的种子在那时就深深地扎根在郝跃幼小心灵中。

年少时,郝跃沉迷于无线电和电工等专业技术,对于当时被称之为"电工"的职业产生了浓厚兴趣,但终未能如愿。1974年9月,在上山下乡热潮中,郝跃迎来了他人生的一个重要角色,知识青年上山下乡当农民。

任何苦难和经历都是一所很好的学校。知青岁月虽然艰苦,但却磨练了温顺懦弱的郝跃,成就了一个意志坚强,坚韧果断,进而最终攀越科学高峰的科学家。

在知青点,郝跃被选为生产队长,年少的他毅然担当起了近百号人的生产队掌门人,四时农耕,百姓生活,家长里短,处理起来容不得他拖泥带水,性格懦弱的郝跃,从这时起身心得到了全面锻炼。

1976年2月,郝跃被招工进云南省第17地质队,在地处西双版纳的艰苦环境里,一套他当年在知青点得到的数理化丛书,陪伴着他开始了自己的勘探人生。1977年,国家恢复高考制度,他感到从未有过的兴奋,凭着坚韧的毅力,他白天工作,晚上学习到2、3点,最终被西北电讯工程学院(西安电子科技大学前身)半导体物理与器件专业录取,成就了自己的大学梦。 

作为“文革”后的第一届大学生,每个人都想把“文革”中逝去的时间“夺”回来,拼命苦读。那一代人,在灵魂深处有强烈的报效祖国、献身科技、服务人民的理想信念。1987年,郝跃到西安交通大学攻读计算数学博士研究生。在这里,他不仅收获了学业,也结识了日后对他人生产生重要影响的恩师,九三学社社员、数学家游兆永。导师严谨的治学精神,诲人不倦的科学态度,都对他成就今后的人生产生了重要影响。

勇于担当  “微电”报国

“微电子不微”,这是郝跃常说的一句话。

微电子学是信息科学领域的重要基础学科,微电子技术是一个国家核心竞争力的体现,是综合国力的标志。

上世纪80年代以来,信息科学技术蓬勃兴起,作为信息时代技术基础的集成电路——微电子技术成为热门。这时,在微电子领域已崭露头角的郝跃敏锐地觉察到,传统微电子技术研究已经遇到了问题。他把研究的目光投向化合物半导体,并最终聚焦到国际上刚起步的宽禁带半导体材料——氮化镓、碳化硅。

宽禁带半导体材料研究可以把电子学与光学紧密结合,兼具二者优势,同时有很高的学术和应用价值。科技变革日新月异,氮化镓、碳化硅化合物半导体材料,也就是宽禁带半导体材料,很快被定义为“第三代”半导体电子材料,它翻开了世界微电子学科和微电子产业全新一页。短短几年的科研实践证明,郝跃当初的敏锐决断是正确的。

刚开始研究时,摆在郝跃面前最大的问题是没有材料生长设备。引进一套设备,当时需要700万到800万元人民币。然而由于没有研究基础,还不能申请国家经费支持。

怎么办?郝跃决定不等不靠,自己搭建一套设备。他从项目经费中挤出一部分,又自己垫资,东拼西凑到200万元,由此开始了夜以继日的自主研发并搭建材料研制平台的艰苦历程。

2001年,在郝跃的带领下,我国第一代MOCVD(有机化合物化学气相淀积)设备研制成功。这套后来被学生笑称为“作坊”式的设备,满足了材料生长、表征、测试等最基本研究需要。利用这套设备,郝跃培养出100余位博士和硕士。

与此同时,世界范围宽禁带半导体时代很快到来。郝跃带领他的团队系统研究并揭示了GaN电子材料生长中缺陷形成的物理机理,开创性提出脉冲式分时输运方法、三维岛状生长与二维平面生长交替冠状生长方法,显著抑制了缺陷产生。在此基础上,团队成功建立第一代自主国产化MOCVD系统和低缺陷材料生长工艺,并于2005年和2007年迅速更新为第二代和第三代,解决了高性能GaN电子材料生长的国际难题。团队自主研发的MOCVD系统及关键技术成功产业化,广泛应用于GaN半导体微波器件和光电器件制造企业。他们自主制备的高性能GaN电子材料自2003年起批量应用于国内多家研究所与大学,以及日本、新加坡等国家的一些科研机构,被国际用户评价为“特性达到国际前沿水平”,相关成果获得了2009年国家技术发明二等奖。

2002年,GaN高亮度蓝光LED器件在郝跃的实验室成功问世。此外,他们自主建立的国产化GaN微波毫米波功率器件填补了国内空白,打破了发达国家技术封锁与禁运,并开始用于多项雷达和测控国家重点工程。

志存高远  成就辉煌

“国家需求是我们的第一原则。”郝跃是这样说的也是这样做的。

郝跃注意到,半导体器件可靠性一直是航天、航空等系统中突出的薄弱环节。美国阿里安火箭100多次发射中有过8次失利,其中7次都是由个别器件故障导致的。随着电子系统复杂度的日益提高,器件可靠性问题越来越突出,对我国更是如此。从上世纪末开始,团队在他领导下,系统研究了多种半导体器件的退化与失效机理,提出并建立了相应模型,系统揭示了半导体器件退化与失效物理本质,提高了系统的可靠性。该项成果获得了1998年国家科技进步奖三等奖。2001年,郝跃和他的团队首次建立高可靠性的自对准槽栅半导体器件结构与制造工艺,使器件可靠性提高近2个数量级,这项成果成功用于国际知名集成电路制造企业的高可靠集成电路大生产。该项成果获得了2008年的国家科技进步奖二等奖。这些科研成就使他荣获了2010年度的何梁何利科学与技术奖。

郝跃牵头完成的“氮化镓基紫外与深紫外LED关键技术”项目,提出创新表面增强脉冲反应生长方法、脉冲超晶格p型掺杂方法和纳米微腔器件结构,解决了材料生长、掺杂和紫外光提取效率等重大难题,获得中国和美国发明专利授权 22 项,在信息产业、装备制造、国家安全、医疗健康等领域具有广泛应用前景。该项目获得2015年度国家科技进步奖二等奖。

2013年12月,郝跃当选中国科学院院士。面对这一中国科技界最高学术称号,淡泊低调的郝跃心中无限感慨。在他心中,这是西安电子科技大学几代微电子人共同奋斗的结果。从他的老师开始,他们从1958年建立半导体专业开始,这个努力就没有断过,这是一个量变产生质变,一个累积沉淀的过程,是西电的所有微电子人的共同荣誉。

郝跃常对年轻老师说,走上这条科学路,就不要被眼前的利益所迷惑,要能经受住各种诱惑,不要为遭受挫折而沮丧,也不要因暂时失败而一蹶不振。这也是他自己人生的生动写照。他为了挚爱的事业,放弃出任厅级领导职务的机会,也有高校请他去当校长,想来想去,他也放弃了,他说,“西电是成就我的地方,我科研的根在这里,我舍不掉。”

天道酬勤。今天的郝跃已经在世界微电子领域崭露头角,他作为首席科学家主持完成国家重大基础研究(973)以及国家科技重大专项、863高科技项目和国家自然科学基金等重点和重大课题。先后在国内外重要学术刊物发表论文300余篇,出版著作9部,获得国家和国际发明专利100余项,他还是多个国际会议的大会主席和程序委员会主席。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)“核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品”科技重大专项实施专家组组长,国务院学位委员会第七届学科评议组(电子科学与技术一级学科)召集人,陕西省科学技术协会副主席,国家有突出贡献的中青年专家。

一片丹心  谱写新曲

象牙塔里的郝跃,在成就科学事业的同时,还时刻把目光投向他深爱的这片土地,关注着国家的民主政治进程。

1998年3月,他以无党派人士身份担任第九届全国政协委员,也由此开启了他参政议政、共襄国是的履职历程。他相继担任第十届全国政协委员、第十一届全国人大代表。他认真履行职责,积极建言献策。发挥身处教育科技领域这一优势,在科技创新、科技成果转让、以及自主品牌创立等方面发表真知灼见,引起相关部门重视。

一滴水只有融入大海,才会汇聚出无穷的能量。同样,个人的力量总归是有限的,为了在中国的民主政治进程中发挥更大的作用,郝跃将热切的目光投向了民主党派。

2014年10月,在这个天高云淡的金秋时节,九三学社张开她温暖的怀抱迎接这位优秀的新社员。

2017年11月,在九三学社陕西省第十一次代表大会上,郝跃当选九三学社陕西省第十三届委员会主委。他感到肩上责任重大。表示将不负众望,团结和带领班子成员,传承九三学社爱国民主科学光荣传统,自觉担负起中国特色社会主义事业的亲历者、实践者、维护者、捍卫者的政治责任,认真履行参政党职能,续写新时代九三学社历史的新篇章。

“心有多大,梦想就有多大”。追寻心中的梦想,一路走来,郝跃时刻准备着。年少时饱览群书,当农民、做工人,也难抑制他心中那棵不断成长的知识的参天大树。站在世界微电子科技前沿,他又为自己提出了新的人生目标,那就是让中国成为一个世界微电子大国和强国。

小小芯片,承载了郝跃的事业和人生。衷心祝愿郝跃梦想成真,为我国的微电子事业,为我国的多党合作事业做出新的更大的贡献!(张雅宁)