湖南大學(xué)·長(zhǎng)沙半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新研究院由長(zhǎng)沙市人民政府、湖南大學(xué)和岳麓山大學(xué)科技城管委會(huì)共建，系長(zhǎng)沙市十個(gè)重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目之一。研究院以打造半導(dǎo)體先進(jìn)制造業(yè)高地為重點(diǎn)任務(wù)，以打造關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新高地、人才引育高地、科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化高地為抓手，搭建公共測(cè)試與技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，支撐長(zhǎng)沙市“半導(dǎo)體-器件-芯片-裝備”千億產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展，助力長(zhǎng)沙成長(zhǎng)為世界一流半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心。

從新能源汽車到天宮空間站，從個(gè)人電子產(chǎn)品到新一代自主安全計(jì)算系統(tǒng)，從黃興路的裸眼3D顯示屏到湘江兩岸美輪美奐的亮化夜景，半導(dǎo)體技術(shù)無時(shí)無刻無地不突顯它超強(qiáng)的美好生活創(chuàng)造能力。

▲ 研究院科研人員正在做實(shí)驗(yàn)。通訊員 馬曉倩 供圖

尖端科技“飛入”尋常百姓家

說起半導(dǎo)體，大家的第一反應(yīng)是“高科技”，與我們的日常生活相去甚遠(yuǎn)。“其實(shí)，半導(dǎo)體已經(jīng)是我們生活的一部分。大家熟悉的芯片、集成電路，還有應(yīng)用在我們測(cè)心率血氧的模塊、人機(jī)交互的可觸控顯示器、電動(dòng)汽車的主驅(qū)逆變器、軌道交通牽引變流器等核心都是半導(dǎo)體，半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)徹底改變了我們的生活和社會(huì)。”研究院科研人員胡偉介紹。

研究院的重點(diǎn)發(fā)展方向是以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表的第三代半導(dǎo)體技術(shù)。這類半導(dǎo)體更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件，可以應(yīng)用于5G基站、充電樁、高鐵、智能輸變電等眾多領(lǐng)域，是支撐“新基建”建設(shè)的關(guān)鍵核心器件。

值得一提的是，第三代半導(dǎo)體材料的功率器件及模塊，可大幅降低電力系統(tǒng)的能量損耗和復(fù)雜度，應(yīng)用于高耗能領(lǐng)域?qū)?chuàng)造出可觀的節(jié)能空間，對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和有重要意義。

開創(chuàng)半導(dǎo)體技術(shù)“政產(chǎn)學(xué)研用”新局面

“電影《流浪地球》中出現(xiàn)了人工智能MOSS、行星發(fā)動(dòng)機(jī)、數(shù)字生命等黑科技，這些科幻，可以說是‘已經(jīng)到來的未來’。近年來，長(zhǎng)沙積極布局和發(fā)展第三代半導(dǎo)體、新型顯示、高端裝備等新興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，將極大地推動(dòng)電子信息產(chǎn)業(yè)的培育壯大與集群發(fā)展。”胡偉說。

2021年9月，三方共建成立研究院，被列為當(dāng)年“長(zhǎng)沙市十個(gè)重大科技創(chuàng)新標(biāo)志性項(xiàng)目”之一，標(biāo)志著長(zhǎng)沙開創(chuàng)了半導(dǎo)體技術(shù)“政產(chǎn)學(xué)研用”的新局面，開拓了創(chuàng)新鏈、教育鏈、人才鏈和產(chǎn)業(yè)鏈深度融合發(fā)展的新路徑。

“研究院成立第一年，與中車株洲所、中電科四十八所、景嘉微、三安光電等湖南半導(dǎo)體領(lǐng)域頭部企業(yè)深度合作，組建了多個(gè)創(chuàng)新聯(lián)合體，包括國(guó)家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（湖南）、功率半導(dǎo)體與集成技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用教育部工程研究中心、湖南省新型顯示技術(shù)國(guó)際科技創(chuàng)新合作基地等，共同開展核心技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。”湖南大學(xué)半導(dǎo)體學(xué)院（集成電路學(xué)院）副院長(zhǎng)張明介紹，研究院服務(wù)本地企業(yè)超10家，引進(jìn)瑞森半導(dǎo)體科技有限公司、北京深維科技有限公司等落地長(zhǎng)沙并開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代和產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí)，累計(jì)為相關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售增收超億元。

人才+創(chuàng)新賦能激發(fā)產(chǎn)業(yè)新活力

“創(chuàng)新的根本在人才，如果沒有人才，創(chuàng)新則難以為繼。”張明說。為滿足面向集成電路及半導(dǎo)體領(lǐng)域的國(guó)家重大需求和湖南省電子信息重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)及人才需求，2021年10月，湖南大學(xué)成立全省首個(gè)半導(dǎo)體學(xué)院（集成電路學(xué)院），以1972年設(shè)立的半導(dǎo)體物理與器件專業(yè)為基礎(chǔ)，整合校內(nèi)電子器件、集成電路、半導(dǎo)體材料等多學(xué)科資源，打破學(xué)科壁壘，強(qiáng)化交叉融合，助力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈深度融合。

目前，研究院通過校內(nèi)引進(jìn)、校外招聘、柔性合作等方式進(jìn)行人才的匯集和團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，已組建完成SiC功率半導(dǎo)體、Si-IGBT功率器件、新型顯示技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)、新一代半導(dǎo)體器件、柔性電子學(xué)等6個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并與湖南菲爾斯特傳感器有限公司共建省級(jí)校企合作創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地，為學(xué)生提供更多接觸產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)。

“受溫度變化的影響，傳統(tǒng)的PUF（一種利用芯片生產(chǎn)過程中的工藝偏差來生成芯片唯一特征的函數(shù)模塊）電路輸出不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致安全系統(tǒng)產(chǎn)生功能性故障。”湖南大學(xué)半導(dǎo)體學(xué)院（集成電路學(xué)院）青年教師崔津華所在團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并試生產(chǎn)了一款高穩(wěn)定的雙態(tài)模擬PUF芯片，在幾乎不增加額外電路面積的情況下，在零下40℃到零下125℃和0.96V（電壓）到1.44V（電壓）的工作環(huán)境中，該芯片可靠性始終高于99.99%。

研究院將發(fā)揮湖南大學(xué)“雙一流學(xué)科”優(yōu)勢(shì)和在半導(dǎo)體先進(jìn)制造領(lǐng)域擁有的國(guó)家工程技術(shù)中心等平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合長(zhǎng)沙的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，進(jìn)一步加大高端人才引育與支持力度，預(yù)計(jì)5年內(nèi)組建擁有全職核心技術(shù)人員100名以上、國(guó)際一流的研發(fā)與技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)；重點(diǎn)支持和推薦半導(dǎo)體領(lǐng)域人員申報(bào)各級(jí)各類人才項(xiàng)目，打造具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的人才引育高地；與省內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域企業(yè)共建產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)（協(xié)同創(chuàng)新中心），形成1000人/年規(guī)模的半導(dǎo)體領(lǐng)域高水平人才培養(yǎng)體系。

新愿景

“今年是全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神的開局之年，半導(dǎo)體科技需要自立自強(qiáng)，傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體技術(shù)面臨發(fā)展瓶頸，‘后摩爾時(shí)代’半導(dǎo)體創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)激烈。我們將腳踏實(shí)地，服務(wù)產(chǎn)業(yè)，努力做半導(dǎo)體領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新中心和發(fā)展燈塔。”

——湖南大學(xué)·長(zhǎng)沙半導(dǎo)體技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新研究院院長(zhǎng) 廖蕾

◎來源：長(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 劉俊 通訊員 李暢 劉聰 馬曉倩

◎編輯：周柯宇

◎校審：潘振興 羅瑤 楊剛