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【学在西电】王鹏飞:开拓创新求学术真知,攻坚克难攀科研高峰
时间:2024-02-15 11:12:07来源:党委研究生工作部点击:

王鹏飞,男,微电子学院2020级博士研究生,师从马晓华教授, 研究领域为氮化镓毫米波器件。博士期间主持研究生创新基金2项,深度参研了国家科技重大专项、自然科学基金等多项重点课题,在高线性氮化镓器件结构创新和工艺攻关方面取得一系列创新成果。以第一作者在IEEE TED、APL等电子器件领域权威期刊发表SCI论文5篇,作国内外学术会议报告8次,申请发明专利6项、获授权1项,获博士研究生国家奖学金1项、中电集团—西电协同创新奖学金特等奖1项、国家级研究生创新奖3项、陕西省研究生创新成果奖1项、优秀博士学位论文资助基金等奖励十余项。

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微电子不微 科研启航的初衷

王鹏飞决定投身于微电子行业的初衷,始于本科阶段听到的郝跃院士的一句“微电子不微”,郝跃在接受《瞭望》新闻周刊记者的专访时表达了对这句话的理解,“微电子技术看似以微细加工为主,却是现代信息产业和信息社会的基石”。在看到郝院士关于“微电子不微”的论述和刨析之后,他便对微电子行业产生了浓厚的兴趣,决心在研究生阶段投入到这一行业的学习中,为中国芯片行业的发展贡献自己的一份绵薄力量。

然而,目标是远大的,现实却是残酷的。氮化镓毫米波器件的研究紧跟当今5G通信系统的发展趋势,具有迫切的研究需求和巨大的实际应用价值,但同时也面临诸多挑战。面对复杂且陌生的研究课题,初次接触科学研究的他顿感手足无措,好在有课题组老师的帮助,他逐渐静下心来,制定了详细的科研计划,决定用较短的时间逐个攻破。他从阅读文献开始逐渐培养科研思路,跟随课题组师兄师姐锻炼基本的科研技能,同时也利用业余时间参加学校及学院组织的各种学术报告,追踪行业内最新科研动态。万事开头难,在科研起步阶段,他泡在超净间一次次调试实验设备,处理科研数据成了他博士一二年级的生活常态。功夫不负有心人,在不断地交流学习和实验锻炼中,他很快具备了基本的科研能力,逐渐有了勇气在国内外举办的学术会议上作口头报告交流,展示自己的研究成果。

在半导体领域著名国际会议ICTA, ICNS-14作口头报告

参加全国微波毫米波会议、23届半导体物理学术会议获优秀墙报奖

研以致用 科研攻坚的动力

氮化镓宽禁带半导体行业发展被列为国家“十四五”规划纲要的科技前沿领域攻关项目,然而要想在关键领域取得技术性突破,需要敢于攻坚克难的决心和毅力,因此在决定是否继续攻读博士时,他经历了艰难的思想斗争。但幸遇良师,在导师马晓华教授以及宓珉瀚老师的悉心指导和鼓励下,他很快融入了国家工程研究中心这个大家庭中,这里有国内高校最先进的化合物半导体工艺线,实验室开拓创新的科研氛围也深深感染熏陶着他。了解到氮化镓毫米波器件存在跨导轮廓陡峭、增益压缩明显、信号失真严重等问题,阻碍了其在移动通信领域的应用发展时,他毅然选择致力于解决氮化镓毫米波器件的非线性问题。经过不断地实验探索,首次提出多阈值集成结构,显著改善了毫米波器件的跨导平坦度和线性失真问题。该项技术与传统的线性化技术相比,可以在毫米波频段同时兼顾较高的功率、效率以及线性度。该项成果发表在电子器件领域权威期刊《IEEE Transactions on Electron Devices》、《Applied Physics Letters》上,得到了业内的广泛关注。同时该项技术在科技部重点研发的多通道射频芯片项目中进行了验证,有效改善了通信用射频芯片的线性度,已大规模应用于我国5G通信基站建设中。该项成果也得到了中国电子科技集团的高度认可,并且获得了2023年中电集团唯一的特等奖学金荣誉。

5G是下一轮科技革命的制高点,通信产业迭代发展,5G乘风破浪,然而氮化镓器件的频率特性却成了限制其在5G技术领域应用的瓶颈。面对这一重大的前沿技术问题,他作为项目的学生骨干深度参研了国家重点研发计划项目《基于第三代化合物半导体的射频前端系统技术》。他与研究团队刻不容缓的开展毫米波氮化镓器件及工艺的相关研究,经过夜以继日地不断攻关,创造性地提出采用微型场板低损耗T型栅结构,平坦化了超高频毫米波器件的峰值电场,解决了超高频毫米波器件工作电压低、输出功率受限的问题。该项技术的突破,为超高频毫米波器件提供了新颖的设计思路和理论验证,为5G毫米波通讯技术的发展提供了有力的技术保障。

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深度参研的国家重点研发计划项目结题展板

科研之路,道阻且长,唯有迎难而上、敢于攻坚克难方能有所突破。在科学研究探索中,“学以致用,研以致用”是王鹏飞持之以恒坚持的科研追求,博士期间,他依托宽禁带半导体国家工程研究中心重点实验室,围绕毫米波氮化镓器件进行了一系列前沿性研究,并且在郝跃院士、马晓华教授等的领导推动下,实验室非常注重产学研成果的转化。深受此氛围的熏陶感染,他积极参与了国家科技重大专项、自然科学基金等重点研发项目6项,解决了多项国家重大项目的课题需求,相关研究成果以第一作者或共同作者身份发表SCI/EI论文25篇,多项研究成果在科研项目中得到了应用验证,切实可行地践行了“研以致用”的科研追求。

为了更好的锻炼科研能力,开拓学术视野和能力,王鹏飞积极参加科研比赛和学术交流。他多次以队长身份带领团队参加第五届、第六届研究生创“芯”大赛全国决赛,第一届研究生“双碳”创新与创意大赛,第七届陕西省研究生创新大赛等,均取得了不错的成绩。同时,他也非常注重与企业的交流,曾受邀参加了九峰山实验室、华为研究所等企业的参观交流活动以及第八届国际第三代半导体论坛等校企联合会议,并做了相关学术报告,探讨了氮化镓毫米波器件应用前景及发展的技术挑战。在一次次的学术报告交流及科研比赛中,他受益匪浅,这一方面有效锻炼了个人的综合科研能力,另一方面也开拓了学术视野,了解到了当下微电子行业发展的广阔前景,同时也明白了这一行业发展的重要社会意义和科研工作者肩负的责任。

立己达人 科学家精神的传承

滴水不成海,独木不成林,科学研究应当注重团队服务及奉献精神。2022年西电国家工程研究中心获批科学家精神教育基地,作为团队的一份子,他深感自豪之余,亦深知科学家精神传承的责任,所以他积极服务团队,承担了实验室电子束光刻设备的日常维护工作,负责实验室氮化镓毫米波器件流片的光刻工艺攻关需求。经过不断尝试成功开发了20 nm工艺节点化合物先进光刻技术,使器件最高频率达418 GHz的国际先进水平,保障了多项重大项目高频器件的研制工作。

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在进行国家工程研究中心电子束光刻机台的日常维护工作

为了积极响应习近平总书记关于科技创新的重要论述,充分发挥科研载体的实践育人功能,他也热心于集成电路知识传承和科普推广等公共服务,组建了国工中心科学家精神教育基地志愿讲解团,开展科学家精神教育活动,累计接待参访人员2000余人次。

勤读力耕,立己达人。在攻读博士研究生期间,他始终以踏实耐劳的工作态度投入科研,以善解人意的心态关心同学,协助导师连续多年指导本科同学的科研训练、毕业设计以及研究生同学的科研工作,他乐于为师弟师妹们“答疑解惑”,成为他们的科研领路人,让他们快速融入到课题组这个大家庭中。在他们遇到科研瓶颈的时候,主动组织同学进行专题研究讨论,追溯问题源头,寻找解决方案。四年来,他先后协助导师指导一名本科生获得校级优秀论文奖、两名硕士研究生先后获得国家奖学金、一名硕士研究生获得校级优秀毕业生以及优秀研究生等荣誉。

组织专题研讨会

王鹏飞的博士国家奖学金、优秀研究生荣誉证书

千帆如梭逐浪急,风鹏正举海天阔。2014年他步入西电,开始了长达9年的大学生活,在此期间,他幸得西电栽培,得遇良师指导,逐步从一无所知的科研“小白”成长为略有成绩的科研探索者。在今后的科研工作中,他将始终铭记西电“厚德、求真、砺学、笃行”的校训,以实际行动践行“微电子不微”的奋斗初衷。在学术上瞄准国家重大战略需求,潜心钻研,开拓创新;在工作上发扬“为人民服务”的奉献精神,服务社会,以“芯系国家”的使命感砥砺自己不断奋楫笃行。

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王鹏飞,男,微电子学院2020级博士研究生,师从马晓华教授, 研究领域为氮化镓毫米波器件。博士期间主持研究生创新基金2项,深度参研了国家科技重大专项、自然科学基金等多项重点课题,在高线性氮化镓器件结构创新和工艺攻关方面取得一系列创新成果。以第一作者在IEEE TED、APL等电子器件领域权威期刊发表SCI论文5篇,作国内外学术会议报告8次,申请发明专利6项、获授权1项,获博士研究生国家奖学金1项、中电集团—西电协同创新奖学金特等奖1项、国家级研究生创新奖3项、陕西省研究生创新成果奖1项、优秀博士学位论文资助基金等奖励十余项。

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微电子不微 科研启航的初衷

王鹏飞决定投身于微电子行业的初衷,始于本科阶段听到的郝跃院士的一句“微电子不微”,郝跃在接受《瞭望》新闻周刊记者的专访时表达了对这句话的理解,“微电子技术看似以微细加工为主,却是现代信息产业和信息社会的基石”。在看到郝院士关于“微电子不微”的论述和刨析之后,他便对微电子行业产生了浓厚的兴趣,决心在研究生阶段投入到这一行业的学习中,为中国芯片行业的发展贡献自己的一份绵薄力量。

然而,目标是远大的,现实却是残酷的。氮化镓毫米波器件的研究紧跟当今5G通信系统的发展趋势,具有迫切的研究需求和巨大的实际应用价值,但同时也面临诸多挑战。面对复杂且陌生的研究课题,初次接触科学研究的他顿感手足无措,好在有课题组老师的帮助,他逐渐静下心来,制定了详细的科研计划,决定用较短的时间逐个攻破。他从阅读文献开始逐渐培养科研思路,跟随课题组师兄师姐锻炼基本的科研技能,同时也利用业余时间参加学校及学院组织的各种学术报告,追踪行业内最新科研动态。万事开头难,在科研起步阶段,他泡在超净间一次次调试实验设备,处理科研数据成了他博士一二年级的生活常态。功夫不负有心人,在不断地交流学习和实验锻炼中,他很快具备了基本的科研能力,逐渐有了勇气在国内外举办的学术会议上作口头报告交流,展示自己的研究成果。

在半导体领域著名国际会议ICTA, ICNS-14作口头报告

参加全国微波毫米波会议、23届半导体物理学术会议获优秀墙报奖

研以致用 科研攻坚的动力

氮化镓宽禁带半导体行业发展被列为国家“十四五”规划纲要的科技前沿领域攻关项目,然而要想在关键领域取得技术性突破,需要敢于攻坚克难的决心和毅力,因此在决定是否继续攻读博士时,他经历了艰难的思想斗争。但幸遇良师,在导师马晓华教授以及宓珉瀚老师的悉心指导和鼓励下,他很快融入了国家工程研究中心这个大家庭中,这里有国内高校最先进的化合物半导体工艺线,实验室开拓创新的科研氛围也深深感染熏陶着他。了解到氮化镓毫米波器件存在跨导轮廓陡峭、增益压缩明显、信号失真严重等问题,阻碍了其在移动通信领域的应用发展时,他毅然选择致力于解决氮化镓毫米波器件的非线性问题。经过不断地实验探索,首次提出多阈值集成结构,显著改善了毫米波器件的跨导平坦度和线性失真问题。该项技术与传统的线性化技术相比,可以在毫米波频段同时兼顾较高的功率、效率以及线性度。该项成果发表在电子器件领域权威期刊《IEEE Transactions on Electron Devices》、《Applied Physics Letters》上,得到了业内的广泛关注。同时该项技术在科技部重点研发的多通道射频芯片项目中进行了验证,有效改善了通信用射频芯片的线性度,已大规模应用于我国5G通信基站建设中。该项成果也得到了中国电子科技集团的高度认可,并且获得了2023年中电集团唯一的特等奖学金荣誉。

5G是下一轮科技革命的制高点,通信产业迭代发展,5G乘风破浪,然而氮化镓器件的频率特性却成了限制其在5G技术领域应用的瓶颈。面对这一重大的前沿技术问题,他作为项目的学生骨干深度参研了国家重点研发计划项目《基于第三代化合物半导体的射频前端系统技术》。他与研究团队刻不容缓的开展毫米波氮化镓器件及工艺的相关研究,经过夜以继日地不断攻关,创造性地提出采用微型场板低损耗T型栅结构,平坦化了超高频毫米波器件的峰值电场,解决了超高频毫米波器件工作电压低、输出功率受限的问题。该项技术的突破,为超高频毫米波器件提供了新颖的设计思路和理论验证,为5G毫米波通讯技术的发展提供了有力的技术保障。

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深度参研的国家重点研发计划项目结题展板

科研之路,道阻且长,唯有迎难而上、敢于攻坚克难方能有所突破。在科学研究探索中,“学以致用,研以致用”是王鹏飞持之以恒坚持的科研追求,博士期间,他依托宽禁带半导体国家工程研究中心重点实验室,围绕毫米波氮化镓器件进行了一系列前沿性研究,并且在郝跃院士、马晓华教授等的领导推动下,实验室非常注重产学研成果的转化。深受此氛围的熏陶感染,他积极参与了国家科技重大专项、自然科学基金等重点研发项目6项,解决了多项国家重大项目的课题需求,相关研究成果以第一作者或共同作者身份发表SCI/EI论文25篇,多项研究成果在科研项目中得到了应用验证,切实可行地践行了“研以致用”的科研追求。

为了更好的锻炼科研能力,开拓学术视野和能力,王鹏飞积极参加科研比赛和学术交流。他多次以队长身份带领团队参加第五届、第六届研究生创“芯”大赛全国决赛,第一届研究生“双碳”创新与创意大赛,第七届陕西省研究生创新大赛等,均取得了不错的成绩。同时,他也非常注重与企业的交流,曾受邀参加了九峰山实验室、华为研究所等企业的参观交流活动以及第八届国际第三代半导体论坛等校企联合会议,并做了相关学术报告,探讨了氮化镓毫米波器件应用前景及发展的技术挑战。在一次次的学术报告交流及科研比赛中,他受益匪浅,这一方面有效锻炼了个人的综合科研能力,另一方面也开拓了学术视野,了解到了当下微电子行业发展的广阔前景,同时也明白了这一行业发展的重要社会意义和科研工作者肩负的责任。

立己达人 科学家精神的传承

滴水不成海,独木不成林,科学研究应当注重团队服务及奉献精神。2022年西电国家工程研究中心获批科学家精神教育基地,作为团队的一份子,他深感自豪之余,亦深知科学家精神传承的责任,所以他积极服务团队,承担了实验室电子束光刻设备的日常维护工作,负责实验室氮化镓毫米波器件流片的光刻工艺攻关需求。经过不断尝试成功开发了20 nm工艺节点化合物先进光刻技术,使器件最高频率达418 GHz的国际先进水平,保障了多项重大项目高频器件的研制工作。

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在进行国家工程研究中心电子束光刻机台的日常维护工作

为了积极响应习近平总书记关于科技创新的重要论述,充分发挥科研载体的实践育人功能,他也热心于集成电路知识传承和科普推广等公共服务,组建了国工中心科学家精神教育基地志愿讲解团,开展科学家精神教育活动,累计接待参访人员2000余人次。

勤读力耕,立己达人。在攻读博士研究生期间,他始终以踏实耐劳的工作态度投入科研,以善解人意的心态关心同学,协助导师连续多年指导本科同学的科研训练、毕业设计以及研究生同学的科研工作,他乐于为师弟师妹们“答疑解惑”,成为他们的科研领路人,让他们快速融入到课题组这个大家庭中。在他们遇到科研瓶颈的时候,主动组织同学进行专题研究讨论,追溯问题源头,寻找解决方案。四年来,他先后协助导师指导一名本科生获得校级优秀论文奖、两名硕士研究生先后获得国家奖学金、一名硕士研究生获得校级优秀毕业生以及优秀研究生等荣誉。

组织专题研讨会

王鹏飞的博士国家奖学金、优秀研究生荣誉证书

千帆如梭逐浪急,风鹏正举海天阔。2014年他步入西电,开始了长达9年的大学生活,在此期间,他幸得西电栽培,得遇良师指导,逐步从一无所知的科研“小白”成长为略有成绩的科研探索者。在今后的科研工作中,他将始终铭记西电“厚德、求真、砺学、笃行”的校训,以实际行动践行“微电子不微”的奋斗初衷。在学术上瞄准国家重大战略需求,潜心钻研,开拓创新;在工作上发扬“为人民服务”的奉献精神,服务社会,以“芯系国家”的使命感砥砺自己不断奋楫笃行。

责任编辑:冯毓璇
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