磁光測試是研發(fā)磁性芯片的一個(gè)重要測試手段,而企業(yè)想要進(jìn)行磁性芯片的研發(fā),就需要相關(guān)的磁光測試設(shè)備。但是,目前國內(nèi)在磁光測試設(shè)備開發(fā)領(lǐng)域,幾乎處于空白狀態(tài)。為了打破這種困境,張學(xué)瑩團(tuán)隊(duì)在北京航空航天大學(xué)、北航青島研究院和相關(guān)企業(yè)的共同協(xié)作下建立了磁光測試實(shí)驗(yàn)室,以此為實(shí)驗(yàn)支撐平臺(tái),展開了一系列自主研發(fā)工作。
針對普通顯微鏡難以觀察到芯片單元內(nèi)部的磁性變化的現(xiàn)狀,張學(xué)瑩團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新實(shí)踐,研發(fā)了一款特種顯微鏡,這款顯微鏡便是中國首款商用磁光克爾顯微鏡,分辨率達(dá)到300nm。此前,磁光克爾顯微鏡只能依賴進(jìn)口,單臺(tái)售價(jià)高達(dá)200萬元人民幣。在此之后,張學(xué)瑩和團(tuán)隊(duì)成員成功將自主研發(fā)的磁光克爾顯微鏡設(shè)備推向市場,并大幅降低了其售賣價(jià)格,不僅讓更多科研單位用得起該設(shè)備,還消除了“卡脖子”隱患。目前,這款設(shè)備已經(jīng)在清華大學(xué)、中國科學(xué)院物理所等頂尖科研機(jī)構(gòu)裝機(jī)使用。團(tuán)隊(duì)繼續(xù)努力,在2021年夏天,又成功研發(fā)了中國首臺(tái)產(chǎn)業(yè)級晶圓磁光測試儀,打破了美國科磊半導(dǎo)體公司在該領(lǐng)域的壟斷,為我國磁性芯片量產(chǎn)提供了測試設(shè)備支撐,這項(xiàng)成果也標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品邁向了微電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
產(chǎn)業(yè)落地,培養(yǎng)實(shí)踐型人才
科技是第一生產(chǎn)力,是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐動(dòng)力?!暗强萍嫉穆涞夭⒉皇且货矶偷?,從原理到設(shè)備再到真正的產(chǎn)業(yè)化,我們需要走的路還有很長?!睆垖W(xué)瑩說。為了能將自己的科研技術(shù)盡快與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相協(xié)同,張學(xué)瑩團(tuán)隊(duì)于2019年7月創(chuàng)立了致真精密儀器(青島)有限公司,由張學(xué)瑩擔(dān)任執(zhí)行董事/首席技術(shù)官,致力于通過公司的商業(yè)模式,完成研發(fā)設(shè)備的真正工程化。
“因?yàn)閮x器行業(yè)涉及光、電、測控、軟件等各學(xué)科,而單學(xué)科的科研人才并不能完成整個(gè)高端儀器設(shè)備的設(shè)計(jì)制造?!睆垖W(xué)瑩說。而這一學(xué)科特點(diǎn),也決定了科研人才必須具有多學(xué)科的技術(shù)能力以及產(chǎn)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在這一背景下,張學(xué)瑩團(tuán)隊(duì)所倡導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢互補(bǔ),也給人才培養(yǎng)注入了更多新鮮活力。很多學(xué)生在項(xiàng)目研發(fā)、討論的過程中,懂得了如何將自己所學(xué)的知識(shí)融合到科研產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目應(yīng)用中,真正做到“學(xué)以致研、學(xué)以致用”。
張學(xué)瑩團(tuán)隊(duì)始終秉承“尊重科學(xué)、精益求精”的精神,在取得系列成果的同時(shí),也獲得多項(xiàng)榮譽(yù),包括青島市“市長杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽金獎(jiǎng)等,所創(chuàng)立的企業(yè)也獲得近千萬元的市場投資。
展望未來,推動(dòng)企業(yè)主導(dǎo)、高校和科研院所支撐的聯(lián)合創(chuàng)新體,協(xié)同突破關(guān)鍵科研技術(shù)及高端儀器設(shè)備研發(fā)是大勢所趨。在這一背景下,張學(xué)瑩希望和研究團(tuán)隊(duì)能夠在集成電路、高端儀器設(shè)備等領(lǐng)域繼續(xù)深耕,將產(chǎn)業(yè)模式進(jìn)一步做大做強(qiáng),特別是將團(tuán)隊(duì)在磁光測試這一方向中的研究優(yōu)勢發(fā)揮到最大,在3年內(nèi)在磁性微電子測試領(lǐng)域達(dá)到世界前列。而后,通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的模式,張學(xué)瑩還希望團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的設(shè)備能夠覆蓋整個(gè)集成電路制造領(lǐng)域,為更多的芯片研發(fā)和生產(chǎn)單位提供服務(wù)。
雖然高端科學(xué)儀器自主研發(fā)路阻且長,但是張學(xué)瑩及其研究團(tuán)隊(duì)的信念始終堅(jiān)定。在由儀器制造大國邁向儀器制造強(qiáng)國的奮進(jìn)之路中,他們愿做其中的鋪路石,為我國的高端儀器研發(fā)奠定根基。(作者:謝明昊/科學(xué)中國人)