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张兴教授主讲微电子——信息社会的基石

1月8日,北京大学软件与微电子学院、集成电路学院张兴教授主讲“前沿工程讲堂”第七讲。在报告中,他介绍了微电子科学技术的发展历史、微电子在推进信息社会发展起到的重要作用、中国和北大微电子学的历史,以及当前微电子产业的发展状况,并分享了作为导师培养工程博士的心得和建议。


信息社会中,信息技术广泛应用于国民经济各个领域,不仅催生出许多新产业新业态,也促进原有产业和产业部门的改造,使产业结构发生巨大变化,助推传统产业转型升级。在推动科技发展与社会进步的过程中,微电子扮演着基石的角色。微电子产业的高速发展将为建设科技强国,实现高水平科技自立自强提供重要保障。


1946年2月,美国成功研制由18000个电子管组成、占地150平方米、重达30吨的第一台电子数值积分器和计算器。1947年12月23日世界上第一个晶体管问世,标志着微电子科学技术的诞生。20世纪50年代,史称“八叛逆”的八名微电子研发人员创建仙童半导体公司,开启了美国硅谷的辉煌时代。随后,第一块集成电路、CMOS技术,非挥发存储器、单晶体管DRAM等一系列发明成果,使微电子技术迅速发展成为信息社会的基石。2003年后,新材料与新结构的引入给微电子学科带来了新的发展,功耗逐渐成为制约微电子技术发展最重要的瓶颈问题。微电子技术60多年来基本遵循戈登•摩尔提出的摩尔定律,特征尺寸继续按比例缩小。后摩尔时代,微电子技术将向着“More Moore’s Law” “More Than Moore’s Law” “Beyond Moore’s Law” “Macro-Electronics”的路径发展。


张兴教授特别展示了1927年第五次索尔维会议物理学家合影来总结微电子半个多世纪的发展,强调“单兵作战”的时代早已过去,在高速发展的信息化时代,跨国界、跨区域、跨学科的协同创新合作成为科技发展的必然选择。


张兴教授接着回顾了中国和北大微电子学的发展历史。北大微电子学有着悠久的历史渊源和学术传承,最早可追溯到著名物理学家黄昆院士于1956年创建我国第一个半导体物理专业。我国微电子产业起步早,但早期发展不快,直到21世纪才进入高速发展期,在设计、封装、装备制造,以及产业区域分布等方面都取得了长足发展,技术和产业逐步发展壮大。尽管如此,我国微电子产业发展仍满足不了需求,集成电路早已成为我国的大宗进口商品。我国是名副其实的微电子消费大国,也正在不断提高自主知识产权,向制造大国、研发强国迈进,将迎来微电子发展的黄金时期。他总结道,微电子是信息产业的核心和基础,没有微电子就没有今天的信息社会;硅技术至少在今后50年仍会保持高速发展,目前还没有更合适的新材料新技术可以替代;“房子不能盖在他人的地基上”,突破和提高核心技术的自主知识产权,是我国微电子发展的核心关键。


课堂上,张兴教授和同学们就量子力学、固态硬盘、新材料、自主创新等问题进行了深入交流,并对工程博士生的学业进展、论文选题、产教合作等方面做了全面的指导。


为深入贯彻落实习近平总书记对研究生教育工作重要指示,面向国家战略需求、加快培养急需领域的高层次领军人才,北京大学启动了“前沿工程博士专业学位”项目。首批新生于本学期入学,研究生院量身定制开设“前沿工程讲堂”公共平台课程,充分利用北京大学综合学科优势,打造跨学科、跨领域的精品特色课程。

发布时间:2022-01-25 点击量:91 次

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