“能不能根據(jù)它們的優(yōu)缺點(diǎn)，把不同的半導(dǎo)體集成在一起做出新的器件，將來尋找到新的應(yīng)用領(lǐng)域？”4月4日，長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者見到正在實(shí)驗(yàn)室工作的中國科學(xué)院院士劉勝，“目前我關(guān)注的重點(diǎn)是半導(dǎo)體行業(yè)整個(gè)上下游的整合，這也是我們和九峰山實(shí)驗(yàn)室合作的一個(gè)項(xiàng)目”。

走難走的路、做難做的事。作為國內(nèi)芯片封裝技術(shù)的引領(lǐng)者，劉勝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于芯片封裝與集成、先進(jìn)制造和半導(dǎo)體材料的研究，開發(fā)多種芯片封裝與集成的制造工藝、裝備與產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)我國封裝技術(shù)從“跟跑”到“并跑”的跨越。

他先后兩次在化合物半導(dǎo)體封裝技術(shù)上取得重大突破，獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

經(jīng)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(chǎng)耦合下缺陷產(chǎn)生機(jī)理，提出結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)新方法、工藝技術(shù)及封裝技術(shù)，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(shí)產(chǎn)權(quán)的白光 LED 封裝技術(shù)，填補(bǔ)綠色光源領(lǐng)域空白，有效支撐了半導(dǎo)體照明產(chǎn)品研發(fā)與工程應(yīng)用，該成果2016年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

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(guān)鍵技術(shù)及成套工藝”，榮獲2020年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

“目前，我們國內(nèi)的化合半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)跟國際上已經(jīng)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(shí)驗(yàn)室作為公共平臺(tái)，把國內(nèi)外學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界還有眾多科研平臺(tái)有機(jī)地融合在一起，“我覺得是一個(gè)很大的機(jī)會(huì)”。

在劉勝看來，九峰山實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)大的裝備能力讓它在國內(nèi)化合物半導(dǎo)體闖出一片天，“它能夠把我們國家現(xiàn)在比較緊缺的EDA工具、裝備以及材料等先預(yù)備好，我認(rèn)為，目前九峰山實(shí)驗(yàn)室在國內(nèi)是最有影響力的”。

禁帶是化合物半導(dǎo)體的一個(gè)很重要的指標(biāo)，禁帶寬度越寬，能力越強(qiáng)。

金剛石被視為“終極半導(dǎo)體”材料，具有超寬禁帶、高導(dǎo)熱系數(shù)、高硬度的特點(diǎn)。但也由于硬度最高，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體級(jí)別的高純凈度也最為困難，與產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化還有相當(dāng)?shù)木嚯x。

“包括金剛石在內(nèi)的幾個(gè)半導(dǎo)體材料，有的處在產(chǎn)業(yè)化的前期，有的則是還沒有產(chǎn)業(yè)化，但一旦突破就會(huì)形成很多新的應(yīng)用，尤其是它們?nèi)绻芑ハ嘟Y(jié)合在一起，就有新的器件出現(xiàn)。”劉勝介紹，若能找到化合物半導(dǎo)體新的應(yīng)用領(lǐng)域，將對(duì)通信、電力電子、能源安全等人類生產(chǎn)生活的方方面面帶來革命性的影響。

在他看來，武漢競(jìng)逐化合物半導(dǎo)體賽道，除了受到國家層面和各級(jí)政府部門的支持，科教人才優(yōu)勢(shì)是最大優(yōu)勢(shì)之一。“我們也會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生去創(chuàng)業(yè)，服務(wù)工業(yè)界的發(fā)展。如今，國家對(duì)武漢的發(fā)展越來越重視，很多學(xué)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。