4月16日下午，在复旦大学相辉堂北堂，中国科学院院士、复旦大学芯片与系统前沿技能研究院院长刘明以《夯实根本，做新时期的创新者——集成电路技能发展的启迪》为题，面向信息、微电子、芯片、核技能、根本医学、药学等6个院系的2023级本科新生开讲“强国之路”思政大课。
技能创新引领集成电路家当发展
由20世纪最伟大发明之一——晶体管开始，刘明向大家讲述集成电路的发展史。晶体管的发明是建立在人类对付固体物理的深刻理解的根本上，只管量子物理和能带理论都出身在欧洲，但早在20世纪初期美国的很多学者都在利用量子理论阐明固体的特性。1940年美国物理学Seitz出版的当代固体理论（the modern theory of solids）至今都是经典，而晶体管的发明人巴丁、肖克利的博士论文都在利用Seitz提出的元胞理论打算特定半导体材料的能带和功函数，这为后续晶体管的发明奠定了根本。
而集成电路发展的最紧张路子是晶体管的尺寸不断微缩，实现集成密度和芯片性能的不断提升，即遵照“摩尔定律”的发展路径。这条路径的发展不是只有一条预言性的“摩尔定律”，而是无数根本研究的科学家不断努力得到的。尺寸微缩是要办理微缩后的晶体管迁移率退化、泄电不断增加、寄生效应越来越繁芜等一系列寻衅。
为了面对这些寻衅，根本科学和运用科学的探索起到了主要的浸染。比如，材料科学领域，上世纪80年代的集成电路工艺中仅仅涉及12种元素，而本日的工艺至少有66种元素，每一种新元素都是无数次实验和探索的成果。器件构造领域，从CMOS平面栅构造到3维FinFET构造，半导体器件科学家通过立体化的方法提升微缩后的沟道静电掌握能力。制造技能方面，数十年间呈现了沟道工程、源漏工程、栅工程等一系列新的工程研究方向，引入了应变硅沟道、high k金属栅等一系列新技能，以支撑材料/器件创新得以真正落地。设备领域，光刻机的发展更是不断打破，依赖光源、镜头的材料与构造、图形通报模式和算法不同学科的多元交叉创新，才有了本日的EUV光刻机。
在集成电路发明的同年，中国也开始了晶体管的研究。中国的集成电路技能和家当在过去20年快速发展，建立了较为完全的技能创新体系与家当布局，集成电路产品设计、制造、封测、装备和材料等五大板块齐整，初步具备了体系化的自主供给和创新能力。设计、制造、封装测试三业相对均衡地发展，家当链构造趋于合理。
有科学空想的人才能走得更远
志存高远做一个有趣的人
1834年法拉第创造硫化银电阻呈现出负温度系数，1874年布劳恩创造金属与某些晶体材料打仗的整流效应……这些半导表示象成了19世纪的难解之谜。但科学家们严谨地总结这些实验征象，没有选择忽略。
刘明特殊强调科学空想的主要性。在进入贝尔实验室后，肖克利把“用电子器件取代机器继电器”这一目标，作为事情的动力来源。
中国的集成电路的起步于老一辈科学家王守武、黄昆、汤定元、谢希德、黄敞、洪朝生、高鼎三等在50年代初相继从美英返国。黄昆、谢希德两位师长西席组建五校联合半导体教研室，系统培养了中国第一批半导体专业人才，他们中的很多人成为我国半导体和集成电路奇迹的领军人物和中坚力量。
刘明在报告中以一些实例先容了半导体器件物理学家、微电子学家王守武师长西席。
1930年，年仅十岁的王守武写下充满家国情怀的笔墨：“诸位朋友，你们要救中国。你们要做中国的人。一定要大家尽责，大家卖力。愿大家努力读书，努力提高。还愿将来努力救国，努力富国，努力强国。”
1950年，他在美国通过印度大使馆办理难民证辗转返国。“当时只想为祖国作点贡献，哪里须要就到哪里去……”6年后，他参加了五校联合半导体专门化传授教化事情，为五校的部分物理西席、四年级本科生及研究生讲授半导体物理课程。去世前，他将个人积蓄捐出，设立奖学金，褒奖博士研究生勤奋学习、勇攀高峰，鼓励学子用知识改变命运，用实绩报效国家。“师长西席是一个人格朴素又特殊高尚的科技事情者，他用生平的行动践行着十岁时的空想”，刘明说。
如今，集成电路领域新技能不断呈现，领悟电子信息、物理、化学、材料、自动工程等多种科学技能及工程领域多种交叉学科和尖端制造技能，亟需有综合知识背景、交叉技能技能、领悟创新等本色的综合性人才。“我希望大家珍惜大学四年光阴，夯实根本、磨炼自学能力，保持独立思考，为自己生平打好根本。”
课程末了，刘明分享：“无论我们将来做什么，有多么远大的空想，首先要做一个内心强大又优柔、有同理心的普通人。拥有爱自己的能力、独立的见地、乐不雅观从容的心态，有积极的行动力、爱读书的习气。这些是我们生平幸福的根本保障。希望各位同学，既要心存高远，又要做一个有趣的普通人。”
课后，2023级集成电路领军人才班的周怡宁、药学班的程强带着好奇提问：“集成电路发展方向是什么？中国手机芯片与天下顶尖水平差多远？”刘明回答：“希望芯片功能越来越强大。尺寸微缩、系统集成，新材料、新器件的运用，这些都是努力的方向。中国的芯片能否超过天下顶尖水平，取决于本日在座的年轻人。”
2023级技科试验班胡帅、集成电路领军人才班的孟凡悦提问：“如何在教室内外培养创新思维？”“对付学集成电路的或者工科的学生，应若何把握学习根本理论的广度、深度和优先级？”刘明表示，踏实的理论根本和实验技能都非常主要，建议同学多理解行业必备的实验技能，多阅读不同书本，培养独立思考的习气。她寄语青年学子，不一定要选很多课，主要的是学到个中的方法，“要不断学习新知识，尽自己最大努力的条件下还要让自己游刃有余”。
组稿 | 校融媒体中央
笔墨 | 赵天润
拍照 | 成钊、岑丹峰
责编 | 赵天润
编辑 | 徐佳徽
