九三楷模 | 郝跃：做一颗科技报国的“螺丝钉”
人物档案:郝跃,国际著名微电子学家,中国科学院院士,西安电子科技大学教授。1958年3月生,1982年毕业于西北电讯工程学院(现西安电子科技大学),现任全国政协委员、九三学社中央常委、中国电子学会副理事长。曾任第九、十、十三届全国政协委员和第十一届全国人大代表,九三学社陕西省第十三届委员会主委。数十年从事新型第三代(宽禁带)半导体材料和器件、微纳米半导体器件与高可靠集成电路芯片等方面的科学研究和人才培养,引领我国第三代半导体科技进入世界领先行列。获2009年国家技术发明二等奖、2015年国家科技进步二等奖、2019年陕西省最高科学技术奖、2018年国家教学成果一等奖、2010年何梁何利科学技术奖。2021年获中宣部、教育部联合授予的“全国教书育人楷模”称号,其科研教学团队入选“全国高校黄大年式教师团队”。
科技报国,奋战半导体科技前沿
1977年,神州大地迎来了科学的春天。恢复高考后,郝跃取得了非常不错的成绩,填报志愿时他毅然选择了西北电讯工程学院(现西安电子科技大学)。当时,有人好奇他的选择,他一笑,给出朴实的回答:“我心中充满了对革命年代的向往。延安是革命圣地,西安离延安不远,再看看这个学校的介绍,前身还是所军校,专业又是我喜欢的半导体......”。
凭着这样质朴的想法,从求学到毕业留校,他扎根大西北、深耕半导体。
“只要能发挥专业特长,无论戈壁大漠还是深山峻岭,在广袤的祖国大地上,哪里需要就扎根在哪里,做一颗祖国的螺丝钉!”爱国奉献的情怀,一直深植于郝跃的思想深处。
这一“耕”,就是四十多个春秋。
近年来,发达国家对我国开展的“芯片”封锁,让全社会开始关注和了解芯片背后的半导体科技。当前,所有的集成电路芯片都是在半导体材料上制作而成的。手机、电脑、家用电器、电动汽车等这些与生活密切相关的科技产品,离不开芯片,也就是离不开半导体科技;卫星、导弹、雷达、通信、电子对抗等现代国防装备,同样离不开高端电子器件,因此也离不开半导体科技。
我国第一代、第二代半导体研究一直是跟在西方后面艰难前行——这对于国家安全和国民经济发展来说是一个很大的隐患。
西安电子科技大学的特色,就是长期服务于国家重大战略需求。因为要想从根本上摆脱受制于人的困境,走出自己的新路才是最为安全可靠的选择。
放眼长远,瞄准未来,郝跃在上世纪90年代就高瞻远瞩地选择了当时几乎无人问津的新型半导体,即后来被称为“第三代半导体”的宽禁带半导体材料与器件开展科学研究。在郝跃的带领下,西电的宽禁带半导体科研团队,开始了新领域科学研究的拓荒之旅。
条件简陋,缺乏资金,就只能自己动手,创造条件。郝跃带领团队发扬南泥湾精神,有人拿起电钻给外墙打眼,钻出管道敷设线缆;有人手持电烙铁,焊接电子线路板,反复调试设备电气控制。老旧的大楼里没有电梯,几十公斤的气体钢瓶,一组实验要换10来个,师生们都是肩扛手抬,从楼梯人力搬运上楼——这是他们多年的工作常态。
靠着“一分钱掰成两瓣用”的勤劳节俭,他们建设起了超净工艺实验室,并在2001年自主研制成功第一台脉冲反应氮化物气相外延生长的关键设备PMOCVD(脉冲金属氧化物化学气相淀积设备)。在经过两年多的反复调试改进之后,PMOCVD设备通过定型验收。这台设备可以在晶圆衬底上“生长”出氮化物新型半导体单晶材料,是当时最为重要的材料制备科研设施。国资验收编号2003XXX——这串简短的数字背后,是一颗颗赤诚的报国之心和经年累月的拼搏奋斗。
自主研发设备的优势是,设备的大量控制参数及其设定范围,都由气路管路、电控系统和自主研发的程序所设定,这可以为科学探索带来更大的状态空间。
从这台设备成功验收开始,郝跃带领团队开启了“自主材料生长-表征分析-改进生长方法”的迭代改进循环。
通过优化的高质量氮化镓单晶外延片,研制得到用于微波领域的氮化镓HEMT(高电子迁移率晶体管),氮化镓HEMT器件再装入特定的微波电路,再进入装备和系统的应用测试。
就这样,经过近三十年的艰辛探索,郝跃带领团队打通了“设备-材料-器件-电路应用”的技术体系,成为我国氮化物宽禁带半导体的早期开拓者。
以“板凳要坐十年冷”的精神,经过长期的科研攻关和技术迭代,通过科研合作和人才培养,郝跃推动了我国宽禁带(第三代)半导体从核心设备、材料到器件的重大创新,引领我国氮化物第三代半导体电子器件步入国际领先行列。
以氮化镓为代表的宽禁带半导体本身具有禁带宽度大、抗辐射、耐高温、耐高压、高功率等物理特征,在微波毫米波高功率、高效率固体电子器件,以及紫外光电器件等方面具有不可替代的独特优势。目前,氮化镓技术已在我国先进雷达、卫星通讯、紫外LED、5G通信、手机快充电源等领域得到了广泛应用。
近些年,郝跃又带领团队开展了更为前沿的探索——以氧化镓、金刚石为代表的“超宽禁带半导体”。也正是因为未雨绸缪,超前部署,才使得氧化镓和金刚石技术在2022年8月被美国实施技术封锁的局面下,凭借在实际层面上取得的一些科研探索和技术储备,实现了我国较高起点的科技自立自强。
在郝跃的推动下,2019年,西电获批建设第三代半导体领域唯一的国家工程研究中心;2021年,西电获批建设国家集成电路产教融合创新平台,致力打造集成电路人才培养、科技引领、服务产业发展的典型示范基地。
科技创新,自立自强。2021年3月8日,在全国政协十三届四次全会上,郝跃代表九三学社中央作了题为“努力实现更多‘从0到1’的突破”的大会发言。
扎根西北,做祖国的一颗“螺丝钉”
郝跃本科毕业后即留校任教,四十年来,他对于教育事业的热爱从未减退。在课程体系、教材建设、育人模式以及教学团队培育与创新人才培养等方面,郝跃的探索从未停步。
他带领团队建设近30门微电子专业主干课程,编写教材20余部,年覆盖学生近千人。《集成电路设计丛书》和《宽禁带半导体前沿丛书》入选国家重点出版物出版规划项目,主编的《微电子概论》入选国家“十一五”规划教材,荣获全国优秀教材二等奖。指导学生参加中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生电子设计竞赛等,累计获国家级和省级比赛奖50余项。
他引导团队持续强化党建引领,形成“红色朝阳班”育人品牌,建设“师德师风好、师生关系好、培养模式好,有先进文化、有出色管理、有突出业绩”的“三好三有”导学团队。总结凝练科研人员攻关突破的生动案例,形成集成电路课程思政素材库,建有3门课程思政示范课。
他始终抱着做“一颗螺丝钉”的信念,带领着团队在教学上不断探索、不断创新,既做知识的传授者,又做思想的引领者。2021年郝跃及其团队入选“全国高校黄大年式教师团队”,这是国家对于郝跃及其团队在教书育人业绩的鼓励褒奖。
在郝跃励学笃行、孜孜不倦的培育和影响下,一批又一批西电学子将个人成长与国家事业发展紧密融合,很多都已成为行业翘楚和相关领域的领军人物。郝跃培养出博士后24名,博士60余名,硕士80余名,指导培育中青年学术骨干入选各类国家人才工程和计划入选者近10人,其中包括十九大代表、全国三八红旗手、工信部电子五所总工程师恩云飞,国家级人才张进成、马晓华、郑雪峰、韩根全、王小飞等,他指导的团队成员中多人获得国家级、省部级科技奖励和人才称号。
四十年来,郝跃身体力行,深耕讲坛、潜心育人。他认为,不管是人才培养还是科学研究,想要在微电子材料和器件领域有一番作为,就需要发扬“螺丝钉”无私奉献的精神。面对集成电路“锁喉之痛”,他提出,要改变现实,不能凭一己之力,必须要打造一支热爱教育事业的教师队伍。由他创立的“理论课程-实践能力-创新素质”三位一体微电子复合型创新人才培养模式,为我国关键技术领域突破培养了大批拔尖创新人才,并于2018年获得国家教学成果一等奖。
一枝独秀不是春,百花齐放春满园。郝跃坚信:“只有持续拓展和扩大集成电路人才培养版图,才能缓解中国高端芯片被‘卡脖子’的窘境。”想国家之所想、急国家之所急、应国家之所需,通过资源配置、产教融合、协同育人的手段激发人才培养的全链条活力,是他始终在探索的方向。
2021年中宣部、教育部公布了“全国教书育人楷模”获得者名单,郝跃光荣入选。
履职尽责,携手聚力服务区域发展
政治信仰坚定,履职尽责,建言献策,郝跃多年来以各种方式参与国家社会治理建设。
在担任九三学社陕西省委主委期间,郝跃积极发挥引领作用,团结带领社陕西省委,坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻中共十九大和中共十九届历次会议精神,认真落实社中央、中共陕西省委的各项工作部署,大力弘扬九三学社爱国民主科学的优良传统,不断加强自身建设,认真履行参政和社会服务职能,为推动陕西经济社会发展做出了积极贡献。
脱贫攻坚,是中华民族和人类社会发展史上的伟大壮举。2016年,中共中央委托九三学社中央对口陕西省开展脱贫攻坚民主监督工作。这是时代赋予的历史重任,责任重大,使命光荣。
郝跃带领九三学社陕西省委,在配合九三学社中央对口陕西省开展脱贫攻坚民主监督的同时,对口深度贫困县岚皋县开展脱贫攻坚民主监督。组织开展调研活动8次,安排走访全县12个乡镇39个行政村,访谈农户700余户和干部群众600余人次,召开各类会议50余场,开展扶贫活动5场次,培训专业人员1000余人次。在发动省内社员组织踊跃参与,将自身特色优势与民主党派职能职责紧密结合的同时,围绕脱贫攻坚工作在县市乡镇层面出谋划策,献计出力,形成调研报告5篇,提出意见建议43条,充分发挥参政党作用,成为脱贫攻坚战的亲历者和建设者,受到了九三学社中央的表彰。
作为科研工作者,郝跃一直保持着赤诚的初心,开拓进取,勇攀宽禁带半导体科技高峰。作为人民教师,他坚持立德树人,为国育才,培养了大批行业优秀人才。作为九三学社社员,他履职尽责,建言献策,多年来以各种方式积极服务社会治理和区域发展。爱国奉献,立德树人,科教兴国,躬行不辍,他始终都在践行自己的誓言:做祖国的一颗“螺丝钉”。(李静)
编辑:马腾
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