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DeepTech深科技|来自西安的青年科学家突破芯片材料极限，发明可拉伸微芯片，让高性能半导体材料“软”下来｜专访


【DeepTech深科技|来自西安的青年科学家突破芯片材料极限，发明可拉伸微芯片，让高性能半导体材料“软”下来｜专访】
DeepTech深科技|来自西安的青年科学家突破芯片材料极限，发明可拉伸微芯片，让高性能半导体材料“软”下来｜专访
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中国芯片的尴尬局面 ， 一定程度上也有芯片材料的“锅” 。近日刚刚上榜《麻省理工科技评论》2020 年度全球 “35 岁以下科技创新 35 人” 榜单（TR35）的王思泓告诉 DeepTech ， 芯片制备过程中离不开材料 ， 其涉及到的材料还非常广 。从硅的晶圆加工 ， 再到芯片光刻时用的光刻胶、薄膜沉积需要的靶材等 ， 都属于材料范畴 。 而中国目前在上述领域的市场占有率相对较低 ， 因此只有加快研发 ， 才能在知识产权和专利方面有所突破 。目前 ， 王思泓是芝加哥大学分子工程学院的助理教授 ， 曾经师从美国国家工程院院士鲍哲南和中国科学院外籍院士王中林 。 这个 33 岁的青年 ， 已经以第一作者身份在《自然》《科学》等顶级期刊上发表 24 篇论文 ， 他对于材料在芯片制备中的作用 ， 有着深刻的理解 。王思泓表示 ， 对于芯片制造来说 ， 材料起着承上启下的作用 。 要把一个材料吃透 ， 或者提供出在性能上有突破的材料设计 ， 需要对基础物理和基础化学 ， 有非常深入的理解 。另一方面 ， 材料作为重要的技术支撑 ， 可以成为芯片研发的核心突破口 。 对于很多材料学家来说 ， 要想把研究真正做得可以解决实际问题 ， 就不能局限于做出新材料本身 ， 而是在研究立项时就从实际应用出发 ， 去寻找到当前应用最需要解决的技术瓶颈 。对于材料学家来说 ， 并非材料做出来、发了论文就万事大吉 ， 其也最好参与到应用过程中 。 因为在应用过程中 ， 还会发现新的问题 ， 只有凭借这些反馈 ， 才能进一步去优化材料的设计 ， 从而把材料和技术真正结合起来 。DeepTech深科技|来自西安的青年科学家突破芯片材料极限，发明可拉伸微芯片，让高性能半导体材料“软”下来｜专访
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图 | 王思泓（来源：受访者供图） 如今在采访中侃侃而谈的王思泓 ， 对化学的热爱可以追溯到初中 。 初三暑假时 ， 王思泓找来高中所有的数理化教材 ， 用一个暑假自学全部高中数理化 。高中时 ， 王思泓进入西安最好的高中之一西工大附属中学读书 。 2005 年高考 ， 王思泓以陕西高考应届考生理科第一名的成绩 ， 考入清华大学材料系 。于此同时 ， 他的爱好也没有落下 ， 小学毕业时就已取得钢琴七级证书 ， 在清华读书期间他还是合唱队队员 。 谈及为何如此自律 ， 他说母亲是大学教授 ， 学习兴趣得以从小就培养起来 。从高中考入清华大学学习材料专业 ， 到考上佐治亚理工大学读直博 ， 再到去斯坦福大学做博士后研究 ， 最后落脚芝加哥大学分子工程学院 。这位辗转中国北京、美国东南部、美国西部和美国中部的青年 ， 尽管在美国已经生活十年有余 ， 国籍依然是中国 ， 他在采访中没有 “冒” 出哪怕一个英语单词 ， 他说中文是他不能忘却的母语 。而王思泓本次上榜 TR35 的理由是“开发的可拉伸微芯片 ， 使各种新设备成为可能” 。 从 2015 年进入斯坦福大学开始 ， 他开始了长达五年的芯片研究 ， 并以第一作者的身份在《科学》和《自然》上发表两篇相关论文 。可拉伸微芯片 ， 给芯片应用带来更多可能含王思泓在内 ， 共有七八位斯坦福研究人员参与上述研究 。 除此以外 ， 韩国三星集团对该项目提供了资金支持和人员支持 。王思泓认为 ， 三星作为国际领先的半导体企业 ， 敢于在应用前景不明确的情况下 ， 给高校研究队伍出钱出力 ， 其拥有的高远视野 ， 是中国厂商应该学习的 。据他介绍 ， 当时三星共计支持斯坦福六个课题组 ， 涵盖材料研发、器件设计、能源、材料力学模拟、电路设计和产品设计等 。所有课题组的技术综合起来 ， 为的是最终做出能投入市场的新型电子产品 。 当时 ， 三星还会定期跟斯坦福的技术团队开会了解进展 ， 同时提供来自三星的建议和反馈 。以论文来倒推可拉伸微芯片的研究进展来看 ， 2017 年 ， 王思泓以第一共同作者的身份 ， 在《科学》杂志发表题为《通过纳米受限效应实现高度可拉伸的聚合物半导体膜》（Highly stretchable polymer semiconductor films through the nanoconfinement effect）的论文 。


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