从依赖进口到服务全球,电子科大这个团队带来“芯国潮”

2024-06-28 22:04:25来源:四川在线编辑:牛霄

四川在线记者 高杲

“待会还要见个企业。”6月27日10时,记者见到张波时,他刚刚出差回来,正在准备和企业会面的相关资料。功率芯片的逐渐火热,让这位电子科技大学集成电路研究中心主任变得更忙了。

6月24日,2023年度国家科学技术奖在北京揭晓,张波团队牵头完成“功率MOS与高压集成芯片关键技术及应用”项目,获得国家科学技术进步奖二等奖。

张波团队获奖合影。图片由受访者提供

虽然项目名字晦涩难懂,但项目内容和我们生活息息相关。“所谓功率芯片,就是处理电力的芯片,功率MOS和以其为核心的高压集成芯片是应用最广的一种。”张波解释道,功率芯片的主要功能是将繁杂不一的电力,处理成终端产品所需的规格,从而实现对电能的高效转换和传输。在应用方面,无论是关系制造业基石的工控、日渐崛起的新能源汽车,还是乘势而上的风力发电,都离不开功率芯片从中调节电流电压。

“项目的一个重要意义,在于实现功率芯片从依赖进口到技术服务全球。”谈到如何实现这一转折,张波给出了自己的答案:建立了一套新理论、攻克了一项技术难题、独创了一个终端技术,以及建立了一个量产工艺平台。

具体来看,建立了功率MOS电荷平衡新理论,揭示了电荷场调制机理,丰富和发展了超结理论;攻克了超结精细元胞下深槽刻蚀填充工艺,使得超结功率MOS器件得以量产,打破核心器件制造垄断,实现该产业的跨代发展;独创了衬底终端技术,突破功率高压MOS集成耐压瓶颈,使相关技术达到国际领先水平。

“此外,我们还打造了一个具有国际先进水平的量产工艺平台。”张波表示,目前研制的产品覆盖消费电子、工业控制、汽车电子和国防装备等多个领域,成果应用于全球200余家企业,提升了我国高端功率芯片的国际竞争力。

值得一提的是,为了实现这一目标,张波的团队为此研究了20多年。这颗小小的“芯片”,到底有何魔力?

对于大众而言,张波以新能源汽车为例,该成果将为行业实现高压快充提供可能。“‘里程焦虑’是新能源汽车的先天短板,也是不少人在购买决策上从燃油车转向电动车的一大顾虑。”张波说,在车企们不遗余力攻克电池容量和里程数的过程中,说服用户的一个关键因素在于充电效率,即看谁能在最快时间内充够电量。

除了广泛应用于新能源汽车、风力发电、消费电子等具体领域,该项目还有一个更为宏大的目标——助力绿色发展。“电能转换之间存在一定的损耗,因此在中间环节上的一个小突破,也能带来巨大影响。”张波说,他们将持续优化芯片的功能,以效率优势带来节能优势。

“深化产学研合作,是项目的一大特点。”在该项目完成单位的名单中,记者发现,除了电子科技大学,还有上海华虹宏力半导体制造有限公司、华润微电子控股有限公司、杭州士兰微电子股份有限公司等企业。“这些都是我们多年的合作伙伴。”从业多年,张波团队坚持把实验室建在生产线上,让科研成果直接服务于企业生产,成为产业发展的利器。

对于此次获奖,张波感到高兴的同时,也深感责任重大。“这既是对过往的认可,也承载了更高的期待。”张波说,未来,还将继续扎根于功率芯片领域,提升自身“硬科技”实力,同时不断深化产学研合作,促进技术成果的快速转化与应用。

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