本文刊載于《中國科(ke)學院院刊》2023年第2期(qi)“科(ke)學觀(guan)察” 駱軍委 李樹深* 中國(guo)科學院(yuan)半(ban)導體研究(jiu)所 半(ban)導體超晶(jing)格國(guo)家重點實(shi)驗室(shi) 在(zai)“逆全球(qiu)化(hua)”下產業鏈“脫鉤”愈演愈烈,當前(qian)我國(guo)的(de)科(ke)(ke)技(ji)基礎(chu)能力難以(yi)支(zhi)撐實現高水平(ping)科(ke)(ke)技(ji)自立自強(qiang)的(de)國(guo)家戰略。為(wei)此,在(zai)黨(dang)的(de)二十(shi)大報告中(zhong)提出了(le)加強(qiang)科(ke)(ke)技(ji)基礎(chu)能力建設(she)。中(zhong)科(ke)(ke)院院長、黨(dang)組(zu)(zu)書(shu)記侯建國(guo)在(zai)《人民(min)日報》撰文指(zhi)出,科(ke)(ke)技(ji)基礎(chu)既包括各(ge)類科(ke)(ke)技(ji)創新組(zu)(zu)織、科(ke)(ke)研設(she)施(shi)(shi)平(ping)臺(tai)、科(ke)(ke)學數據和文獻期刊等“硬(ying)條件”,也包括科(ke)(ke)技(ji)政策(ce)與制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)法規、創新文化(hua)等“軟(ruan)環(huan)境”。中(zhong)科(ke)(ke)院在(zai)2022年制(zhi)(zhi)(zhi)定(ding)了(le)“基礎(chu)研究(jiu)十(shi)條”,明確中(zhong)科(ke)(ke)院基礎(chu)研究(jiu)的(de)戰略定(ding)位、重(zhong)點布局和發展(zhan)目標,從(cong)選題機制(zhi)(zhi)(zhi)、組(zu)(zu)織模式、條件支(zhi)撐、人才(cai)隊(dui)伍、評價制(zhi)(zhi)(zhi)度(du)、國(guo)際合作(zuo)等方面提出一系(xi)列有針對(dui)性、可操作(zuo)的(de)政策(ce)措施(shi)(shi),強(qiang)調學風(feng)、作(zuo)風(feng)和學術生(sheng)態建設(she)。 中美科(ke)技(ji)戰(zhan)暴露了(le)(le)我國(guo)關鍵核心技(ji)術(shu)被“卡(ka)脖(bo)子”難(nan)題。2018年美國(guo)制裁中興(xing)事(shi)件以來,全民都在討(tao)論半(ban)導(dao)體(ti)“卡(ka)脖(bo)子”問題,從黨和(he)國(guo)家領導(dao)人到(dao)普通百姓一致認為(wei)必須大力發展半(ban)導(dao)體(ti)科(ke)技(ji)。特(te)別是,習近(jin)平(ping)總書記在2020年科(ke)學家座談會上指出:“我國(guo)面(mian)臨的很(hen)多‘卡(ka)脖(bo)子’技(ji)術(shu)問題,根(gen)子是基(ji)礎(chu)理(li)論研(yan)究跟不上,源頭和(he)底層的東(dong)西沒有搞清楚。”雖然半(ban)導(dao)體(ti)基(ji)礎(chu)研(yan)究在過去幾年受到(dao)了(le)(le)很(hen)大重視,但包(bao)括(kuo)學科(ke)設置、協同創新、基(ji)礎(chu)設施、研(yan)發投入(ru)、評價機(ji)制、研(yan)究生(sheng)名(ming)額等半(ban)導(dao)體(ti)基(ji)礎(chu)能力并沒有得到(dao)根(gen)本性改善,難(nan)以支撐半(ban)導(dao)體(ti)科(ke)技(ji)高(gao)水(shui)平(ping)自(zi)立(li)自(zi)強。 1 加強半導體基礎能力建設具有重大戰略意義 半導體是當(dang)前中美(mei)(mei)科(ke)技戰的“主戰場(chang)”。全球(qiu)年產(chan)(chan)值6000億(yi)美(mei)(mei)元的半導體產(chan)(chan)品涵(han)蓋了上千款(kuan)芯片和(he)近10萬種(zhong)分立(li)器(qi)件,支撐了下游年產(chan)(chan)值幾(ji)萬億(yi)美(mei)(mei)元的各(ge)類電子產(chan)(chan)品,以及年產(chan)(chan)值幾(ji)十萬億(yi)美(mei)(mei)元的數字(zi)經(jing)濟。據統計(ji),1美(mei)(mei)元半導體產(chan)(chan)品拉動了全球(qiu)100美(mei)(mei)元的GDP。 半導體產業鏈長且廣:上游包括EDA軟件/IP模塊、半導體設備和材料,中游是芯片設計、制造、封裝和測試,下游是各類電子產品,涉及大量材料、設備和配件、軟件和IP模塊。王陽元院士指出,半導體產業鏈上游的(de)任何(he)一(yi)種材料、一(yi)種設(she)備甚至(zhi)一(yi)個配件都可能成(cheng)為(wei)制約競爭者的(de)手(shou)段。即使半(ban)導體(ti)的發源地美國(guo)也不可能獨立解決整個半(ban)導體(ti)產業(ye)(ye)鏈(lian)。為此,美國(guo)急于(yu)拉(la)攏日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)臺灣地區組建(jian)半(ban)導體(ti)四方聯盟(Chip4),提升其半(ban)導體(ti)供應鏈(lian)安全(quan),同時(shi)遏制我(wo)國(guo)發展高端芯片產業(ye)(ye)。2022年8月11日美國宣布對我國禁運下一代GAA晶體管的EDA軟件,意圖把我國的半導體產業“鎖死”在FinFET晶體管技術。全球半導體物理和微電子領域的基礎研究成果都被整合在EDA工具的工藝設計套件(PDK)中。我國(guo)各芯(xin)片企(qi)業通過(guo)購買(mai)EDA公(gong)司(si)的PDK包共享全球半(ban)導體(ti)基礎研(yan)究成果,導致我國(guo)決策者、政(zheng)府(fu)人員(yuan)甚至產業界都認為(wei),沒有半(ban)導體(ti)基礎研(yan)究也可(ke)以(yi)發展半(ban)導體(ti)產業。如今,美國(guo)已經擰(ning)熄了“燈(deng)塔”,我們進(jin)入“黑暗森(sen)林”。 半導體物理是一切半導體技術的源頭。第一次量子革命誕生了(le)激光(guang)器(qi)和晶體(ti)(ti)管等(deng)器(qi)件(jian),產生了(le)包(bao)括集(ji)成(cheng)電路、光(guang)電子器(qi)件(jian)、傳感器(qi)、分立器(qi)件(jian)在內的半(ban)導體(ti)(ti)信息技(ji)術,半(ban)導體(ti)(ti)領域(yu)的11項成(cheng)果獲得了(le)9個諾貝爾物(wu)理學獎。當前晶體(ti)(ti)管已接近物(wu)理極限,“摩爾定律(lv)”即(ji)將失效,急需(xu)發展突破CMOS器(qi)件(jian)性能瓶頸的新(xin)(xin)材料(liao)、新(xin)(xin)結構、新(xin)(xin)理論、新(xin)(xin)器(qi)件(jian)和新(xin)(xin)電路,面臨眾多“沒有(you)已知(zhi)解決方案”的基本物(wu)理問題挑戰。 在中美科技戰和產業鏈“脫鉤”的背景下,即使設計或制造出先進芯片也難以打入國際供應鏈。通過大量投資進行國產化替代,只能實現內循環或拉近與美國的差距,仍然無法改變“我中有你、你中無我”的“卡脖子”困境。習近平總書記已經多次指出加強基礎研究解決“卡脖子”難題的戰略方針。當前,絕大部分高端芯片都使用了相同的FinFET晶體管制造技術;在上萬件FinFET晶體管專利中,相當大一部分核心專利來自半導體物理基礎研究成果,而且這些成果不依賴EUV光刻機等最先進的半導體制造設備。通過大力加強半導體基礎研究,圍繞下一代晶體管的材料、器件、工藝等在歐洲和美國布局大量專利,就可以在芯片制造這個全球半導體產業鏈的“咽喉”部位設置“關卡”,形成反制手段,有望解決半導體關鍵核心技術“卡脖子”難題。 2 美國正在加強半導體基礎研究能力 加大半導體人才的培養和引進 在“美國的未來取決于半導體”的口號下,美國在2022年通過了投資2800億美元的《芯片與科學法案》,其中僅390億用于補貼芯片制造,其余則主要用于研究與創新。包括:110億用于建立國家半導體技術中心,美國科學基金會(810億)、能源部(679億)等研(yan)究資助機(ji)構未來5年共新(xin)增1699億(yi)美元(yuan)經費。 20世紀60—90年代半(ban)導(dao)體(ti)(ti)大(da)(da)發(fa)展時期,世界各知名大(da)(da)學都(dou)擁有規模龐大(da)(da)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)(ti)領域(yu)教(jiao)(jiao)授隊伍(wu);進入21世紀這批教(jiao)(jiao)授逐漸退休,而新(xin)(xin)聘教(jiao)(jiao)授主要(yao)從(cong)事新(xin)(xin)興方向,半(ban)導(dao)體(ti)(ti)基(ji)礎(chu)研究(jiu)逐漸衰落(luo),相關研究(jiu)轉移到半(ban)導(dao)體(ti)(ti)企業(ye)研究(jiu)機構。該法案將使(shi)美(mei)(mei)國高校重新(xin)(xin)招聘大(da)(da)量半(ban)導(dao)體(ti)(ti)領域(yu)的(de)教(jiao)(jiao)授,吸(xi)引更大(da)(da)量的(de)研究(jiu)生和博(bo)士后前往美(mei)(mei)國從(cong)事半(ban)導(dao)體(ti)(ti)基(ji)礎(chu)研究(jiu),將為(wei)半(ban)導(dao)體(ti)(ti)技(ji)術的(de)源頭(tou)創新(xin)(xin)注入強(qiang)大(da)(da)活力。 國家實驗室轉向“后摩爾時代”半導體創新 報告顯示美國能源(yuan)部(bu)從(cong)該法(fa)案(an)獲得的(de)(de)679億(yi)美元(yuan)將主要用于(yu)“后(hou)摩(mo)爾(er)(er)時(shi)(shi)代(dai)”半導體(ti)技術(shu)(shu)攻關。早在(zai)(zai)2016年,美國能源(yuan)部(bu)8個(ge)國家實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)就在(zai)(zai)桑(sang)迪亞國家實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)舉(ju)行了(le)“后(hou)摩(mo)爾(er)(er)時(shi)(shi)代(dai)”半導體(ti)技術(shu)(shu)的(de)(de)研(yan)討會,評估國家實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)大科學設施(shi)對微電子研(yan)究的(de)(de)支撐能力(li),提出(chu)(chu)從(cong)材料、器(qi)件一(yi)直(zhi)到系(xi)統架構和軟件的(de)(de)“后(hou)摩(mo)爾(er)(er)時(shi)(shi)代(dai)”新(xin)計算范式的(de)(de)顛覆性創(chuang)新(xin)。勞倫斯伯克利國家實驗(yan)(yan)室(shi)(shi)更是在(zai)(zai)2018年進行重組(zu),“超(chao)越(yue)摩(mo)爾(er)(er)”是4個(ge)研(yan)究方向中的(de)(de)一(yi)個(ge),提出(chu)(chu)了(le)從(cong)半導體(ti)材料物理(li)、結點(dian)物理(li)、器(qi)件物理(li)、電路到系(xi)統的(de)(de)深度協同設計創(chuang)新(xin)框架。 3 我國半導體基礎研究能力建設所面臨的困境 1978年召(zhao)開的(de)(de)全國(guo)(guo)科(ke)學大會號召(zhao)向科(ke)學技(ji)(ji)術現代(dai)(dai)化(hua)(hua)進軍,我國(guo)(guo)科(ke)技(ji)(ji)工作(zuo)經過“文(wen)化(hua)(hua)大革命”十(shi)年內(nei)亂后終于迎來(lai)了“科(ke)學的(de)(de)春天(tian)”。然(ran)而,當時我國(guo)(guo)與西(xi)方發達(da)國(guo)(guo)家在技(ji)(ji)術設備上(shang)已經形成代(dai)(dai)差(cha),我國(guo)(guo)企業無(wu)法(fa)為(wei)基礎(chu)研(yan)究“出題”;基礎(chu)研(yan)究在追趕世界科(ke)技(ji)(ji)前沿過程(cheng)中只(zhi)能脫離國(guo)(guo)內(nei)產業發展(zhan)的(de)(de)實際需求。加(jia)入WTO后,“科(ke)學無(wu)國(guo)(guo)界”和“全球化(hua)(hua)”理(li)念深入人(ren)心;從“211工程(cheng)”“985工程(cheng)”到如今的(de)(de)“雙(shuang)一流”建設不斷強化(hua)(hua)論(lun)文(wen)為(wei)綱、以刊評(ping)(ping)文(wen)的(de)(de)評(ping)(ping)價機(ji)制,忽視了學科(ke)方向和研(yan)究領域的(de)(de)差(cha)異,科(ke)研(yan)資(zi)源(yuan)向易發表高(gao)端論(lun)文(wen)的(de)(de)新(xin)興熱點方向加(jia)速集聚,越是靠近產業應用的(de)(de)基礎(chu)研(yan)究越沒人(ren)做。 半導體物理人才嚴重短缺 我(wo)(wo)國(guo)第(di)(di)一次向半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)進軍始于(yu)1956年(nian),我(wo)(wo)國(guo)固體(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)學(xue)和(he)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)學(xue)奠基(ji)人黃(huang)昆建議和(he)組織(zhi)實施了“五校聯(lian)合(he)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)專門化(hua)”,北大(da)、復旦(dan)、吉大(da)、廈大(da)和(he)南大(da)5所大(da)學(xue)的(de)物(wu)理(li)(li)系大(da)四(si)學(xue)生(sheng)和(he)相(xiang)關老師集(ji)中在北大(da)培訓;兩年(nian)間共培養了300多名(ming)我(wo)(wo)國(guo)第(di)(di)一代半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)專門人才。然(ran)而,由于(yu)教育部在1997年(nian)取消半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)與器(qi)件專業(ye),67年(nian)后的(de)今天,我(wo)(wo)國(guo)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)基(ji)礎研究人才凋零,從(cong)事半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)理(li)(li)論研究的(de)人員屈指可數(shu)。沒有龐大(da)的(de)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)研究隊伍,就難(nan)以(yi)實現半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)技術(shu)源頭和(he)底層的(de)自主(zhu)創(chuang)新,在美國(guo)的(de)封(feng)鎖下我(wo)(wo)國(guo)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)產(chan)業(ye)的(de)發展將(jiang)成空(kong)中樓閣。 半導體基礎研究投入嚴重不足 長期以來,美國每年的半導體研發投入超過全球其他國家總和的2倍。2018年,美國聯邦政府投入半導體的研發經費是60億美元,而半導體企業投入則高達400億美元,這接近我國中央財政3738億元人民幣的科技研發總支出。以我國基金委2019年的資助為例,資助半導體基礎研究的半導體科學與信息器件(3.84億)、光學和光電子學(5.51億)2個(ge)處的(de)經(jing)費僅占330億元人民幣總(zong)經(jing)費的(de)2.8%;包括科技部的(de)01、02、03重(zhong)大專項(xiang)和半(ban)導體領域的(de)重(zhong)點專項(xiang),我國的(de)半(ban)導體研發投(tou)入長期不足美國的(de)5%。 美國(guo)(guo)(guo)除擁(yong)有(you)(you)數(shu)(shu)(shu)量(liang)眾多的(de)(de)(de)世界(jie)一流大(da)學外,還有(you)(you)數(shu)(shu)(shu)量(liang)不少的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家實驗室(shi)作為(wei)其基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)“壓艙石”;此外,美國(guo)(guo)(guo)各大(da)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)巨頭擁(yong)有(you)(you)龐大(da)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)研(yan)(yan)究(jiu)部門,如貝爾實驗室(shi)和IBM實驗室(shi)等。而我(wo)國(guo)(guo)(guo)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)(ji)(ji)地數(shu)(shu)(shu)量(liang)稀少,半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)超晶格國(guo)(guo)(guo)家重點(dian)實驗室(shi)是(shi)唯一以半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)物(wu)理(li)為(wei)研(yan)(yan)究(jiu)領域的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家重點(dian)實驗室(shi);在(zai)已成立的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家實驗室(shi)中,從事半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)人員也非(fei)常少;至(zhi)今沒有(you)(you)建設服務半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)大(da)科(ke)學裝置;半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)企業還停留(liu)在(zai)國(guo)(guo)(guo)產(chan)化(hua)替代階段,沒有(you)(you)能力兼(jian)顧(gu)基(ji)(ji)(ji)(ji)礎(chu)(chu)研(yan)(yan)究(jiu)。 評價機制不利于半導體基礎研究 十八(ba)大以來,黨(dang)和國(guo)家領導人(ren)非(fei)常重(zhong)視基礎(chu)研(yan)究(jiu),國(guo)家出臺了加強基礎(chu)研(yan)究(jiu)和破(po)“四唯”的(de)(de)(de)(de)一系列文(wen)(wen)件。在(zai)(zai)半(ban)導體領域,2014年(nian)國(guo)家啟動示(shi)范(fan)性微電(dian)(dian)(dian)子學(xue)院建(jian)設(she),至(zhi)今共28所(suo)(suo)(suo)(suo)高(gao)校設(she)立(li)了微電(dian)(dian)(dian)子學(xue)院;2020年(nian)設(she)立(li)集成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路科學(xue)與工(gong)程一級學(xue)科。但(dan)是,由于產業與科研(yan)的(de)(de)(de)(de)脫節,以論文(wen)(wen)為(wei)綱(gang)的(de)(de)(de)(de)慣(guan)性在(zai)(zai)短期內難(nan)以扭轉。2022年(nian)公布(bu)的(de)(de)(de)(de)第(di)二輪“雙(shuang)一流”建(jian)設(she)名單(dan)中,全國(guo)有30所(suo)(suo)(suo)(suo)以上(shang)高(gao)校的(de)(de)(de)(de)材料(liao)專(zhuan)業入(ru)選(xuan)“雙(shuang)一流”建(jian)設(she),化學(xue)22所(suo)(suo)(suo)(suo),物理學(xue)8所(suo)(suo)(suo)(suo),集成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路科學(xue)1所(suo)(suo)(suo)(suo);與此同時,半(ban)導體卻(que)連學(xue)科也沒(mei)有。傳統半(ban)導體的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)研(yan)究(jiu)不但(dan)投入(ru)大、門(men)檻高(gao)、周期長(chang)而且難(nan)以發表高(gao)端論文(wen)(wen),在(zai)(zai)當前論文(wen)(wen)為(wei)綱(gang)的(de)(de)(de)(de)評價機(ji)制(zhi)下,難(nan)以入(ru)選(xuan)各類人(ren)才項目且投入(ru)產出比低,無法成(cheng)為(wei)各高(gao)校的(de)(de)(de)(de)重(zhong)點發展對象,這導致各示(shi)范(fan)性微電(dian)(dian)(dian)子學(xue)院集中在(zai)(zai)新興熱點材料(liao)方向開展“換道超車”研(yan)究(jiu)。 缺乏協同創新機制 日本在1976年通過“VLSI研究聯盟”組織集成電路攻關,幫助日本在1986年半導體市場份額超過美國。美國在1987年成立的SEMATECH(半導體(ti)制(zhi)造技術(shu)聯(lian)盟),幫助美(mei)國重新奪(duo)回半導(dao)體(ti)產業領導(dao)地位。如(ru)今(jin),比利時IMEC成為世界級的(de)半導(dao)體(ti)創新機構,與(yu)美(mei)國的(de)Intel公司和IBM公司并稱(cheng)為全(quan)球微電子領域“3I”。美(mei)國大(da)學(xue)的(de)大(da)量教授正在承擔Intel、三(san)星和臺積電等公司委托的(de)基礎(chu)(chu)(chu)研(yan)究課(ke)題(ti),甚至包括半導(dao)體(ti)理論(lun)的(de)研(yan)究課(ke)題(ti)。而我國至今(jin)沒有成立類似(si)的(de)機構來(lai)組織半導(dao)體(ti)基礎(chu)(chu)(chu)研(yan)究的(de)協(xie)同創新;國內(nei)的(de)半導(dao)體(ti)企(qi)業落后國際(ji)先進水平兩代以上(shang),主(zhu)要在別人提供的(de)PDK基礎(chu)(chu)(chu)上(shang)進行工藝優化提高良品率(lv),無暇圍繞下一代晶體(ti)管開(kai)展前沿基礎(chu)(chu)(chu)研(yan)究,難(nan)以為大(da)學(xue)和科研(yan)院所等國家戰略科技(ji)力(li)量“出(chu)題(ti)”;而大(da)學(xue)和科研(yan)院所的(de)研(yan)究人員(yuan)只(zhi)能從文獻(xian)和會議中(zhong)了解半導(dao)體(ti)前沿技(ji)術的(de)科學(xue)問題(ti),難(nan)以找到真(zhen)問題(ti)和真(zhen)解決問題(ti)。 4 加強半導體基礎研究能力建設的建議 1 建立健全跨部門協調機制 建議將(jiang)國家(jia)集(ji)成電路領(ling)(ling)導(dao)(dao)小組改名為國家(jia)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)領(ling)(ling)導(dao)(dao)小組,涵(han)蓋半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)基(ji)礎研究。跨部(bu)(bu)門(men)協(xie)調人(ren)、財(cai)、物、政策(ce)等科(ke)技資源,強化攻(gong)關決策(ce)和(he)統籌協(xie)調,負責制定國家(jia)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)發展戰略。下設辦公室,負責聘(pin)用(yong)產(chan)業(ye)界(jie)和(he)學術界(jie)的科(ke)學家(jia)脫產(chan)擔任(ren)項目(mu)經理(li)人(ren),遴選關鍵核(he)心技術和(he)領(ling)(ling)軍人(ren)才、攻(gong)關計劃監督與(yu)落實、攻(gong)關目(mu)標考核(he)、制定支持(chi)政策(ce)等事項。建議以半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)產(chan)值的10%為標準匹配半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)基(ji)礎研究經費,中(zhong)科(ke)院(yuan)(yuan)或工程院(yuan)(yuan)設立半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)學部(bu)(bu),工信部(bu)(bu)、科(ke)技部(bu)(bu)、基(ji)金委專設半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)部(bu)(bu)門(men),以“千(qian)金買骨”的手段吸引(yin)最優秀(xiu)人(ren)才壯大半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)基(ji)礎研究隊伍(wu)。 2 恢復半導體物理專業 出臺強(qiang)力(li)措(cuo)施彌(mi)補(bu)半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)基(ji)礎研究(jiu)的歷史欠帳(zhang)。必須盡快恢復半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)專業(ye),同(tong)時學習(xi)第一(yi)(yi)次向半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)進軍(jun)以舉(ju)辦“五校(xiao)聯合半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)專門化”為起點的戰略,緊急集合全國各“雙一(yi)(yi)流”高校(xiao)的物(wu)理(li)(li)專業(ye)一(yi)(yi)半(ban)的大三、大四學生,集中培訓半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)基(ji)礎理(li)(li)論(lun)課(ke)程,選拔一(yi)(yi)批進入博士研究(jiu)生課(ke)程繼續(xu)深造。通過培養、引(yin)進、穩固一(yi)(yi)大批長期從事半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)物(wu)理(li)(li)研究(jiu)的人才,努力(li)在半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)技(ji)術(shu)的源(yuan)頭和底層開(kai)辟新(xin)方向、提出新(xin)理(li)(li)論(lun)、發展新(xin)方法(fa)、發現新(xin)現象。 3 建設半導體基礎研究網絡 鼓勵各(ge)研(yan)究(jiu)(jiu)型高校成立(li)(li)半導(dao)體(ti)(ti)學院;建議國(guo)家基(ji)金委(wei)為半導(dao)體(ti)(ti)基(ji)礎研(yan)究(jiu)(jiu)增(zeng)設(she)國(guo)家杰(jie)出青年科學基(ji)金和(he)創新研(yan)究(jiu)(jiu)群體(ti)(ti)等人(ren)才類(lei)項(xiang)目的特殊名額,在全國(guo)設(she)立(li)(li)10個左右的半導(dao)體(ti)(ti)物理(li)基(ji)礎科學研(yan)究(jiu)(jiu)中心,資助20個創新群體(ti)(ti)和(he)100個研(yan)究(jiu)(jiu)組,以(yi)人(ren)才團隊效應帶動基(ji)礎研(yan)究(jiu)(jiu)向半導(dao)體(ti)(ti)領域回流(liu)。 4 建立區域聯合創新平臺 美國(guo)即將(jiang)成(cheng)立(li)國(guo)家(jia)(jia)(jia)半(ban)導(dao)體(ti)技術中(zhong)心;韓國(guo)將(jiang)設立(li)國(guo)家(jia)(jia)(jia)半(ban)導(dao)體(ti)研究(jiu)院;中(zhong)國(guo)臺灣地(di)區成(cheng)立(li)了半(ban)導(dao)體(ti)研究(jiu)中(zhong)心等。我國(guo)必須盡快加強半(ban)導(dao)體(ti)領(ling)域國(guo)家(jia)(jia)(jia)實驗室(shi)體(ti)系的(de)建(jian)設。結合(he)地(di)區半(ban)導(dao)體(ti)產業(ye)發展需(xu)求,全國(guo)建(jian)立(li)10個左右大型區域聯合(he)創新(xin)平(ping)臺,聯合(he)攻關共(gong)性技術。為高校、科研院所、產業(ye)界提供(gong)信(xin)息共(gong)享和學術交流(liu)機制,建(jian)立(li)廣泛的(de)合(he)作聯盟,促進創新(xin)鏈與產業(ye)鏈的(de)共(gong)融和半(ban)導(dao)體(ti)產業(ye)鏈上下游(you)協同發展。 5 深化科技體制改革,用好“指揮棒” 大力扭(niu)轉實(shi)用(yong)主(zhu)義(yi)主(zhu)導科研(yan)的(de)(de)弊端,拆(chai)除“小農經濟”思(si)想下的(de)(de)圍墻,出臺措施保障顯示度低的(de)(de)“死亡谷”創新(xin)環(huan)節,建(jian)(jian)立由(you)原始創新(xin)驅動的(de)(de)自(zi)下而(er)上創新(xin)體系(xi),提升(sheng)基礎研(yan)究支(zhi)撐國家發展與安全。建(jian)(jian)議: 1. 以資金為手段一(yi)體化配置學科、人才、評(ping)估(gu)、平臺、政策等科研資源,斬斷(duan)扭曲需(xu)求的權利之手。 2. 大力弘(hong)揚追求獨創的(de)(de)科學家精神(shen),抵制低水平重(zhong)復的(de)(de)跟班式研究。 3. 構建資助(zhu)對(dui)象各有側(ce)重的(de)多(duo)元(yuan)化基礎研(yan)究投(tou)入(ru)機制,充分發揮國家實(shi)驗室、科研(yan)院所、研(yan)究型(xing)高校等國家戰略科技力量的(de)特色與優勢(shi)。 4. 基礎研究資(zi)助體系設立(li)退出機制。新興研究方(fang)向(xiang)連(lian)續資(zi)助10年后進行(xing)評估(gu),取(qu)消沒有(you)產生重大應用的資(zi)助方(fang)向(xiang),迫使基礎研究人員(yuan)轉向(xiang)新方(fang)向(xiang),提升原始創新能力。 5. 在(zai)制度上保(bao)障博士畢(bi)業后(hou)更(geng)愿意從事博士后(hou)研究(jiu),加強其(qi)獨立研究(jiu)和學科交叉(cha)能(neng)力,把博士后(hou)提升為基礎研究(jiu)的主(zhu)力軍。 6. 使用學(xue)科(ke)評估和人才(cai)評價(jia)等手段,引導(dao)研究型高(gao)校加強(qiang)學(xue)科(ke)多樣性。遏制在同(tong)一方向(xiang)重復設置研究團隊,破(po)除扎堆(dui)在少量熱門領域的(de)不利局面,形成“千(qian)帆競發,百舸爭渡”的(de)原始創(chuang)新策源地。 7. 完善知識(shi)產權保護制度,激(ji)發(fa)企業創新動力。 加強半(ban)導(dao)體(ti)(ti)基(ji)礎能力(li)建設(she),穩定一批半(ban)導(dao)體(ti)(ti)基(ji)礎研究隊(dui)伍,在半(ban)導(dao)體(ti)(ti)技(ji)術(shu)的(de)源(yuan)頭(tou)和(he)底層(ceng)進行理(li)論創新,在無法繞(rao)開的(de)芯(xin)片底層(ceng)提(ti)前(qian)布局專利設(she)置“關卡”,是解決(jue)半(ban)導(dao)體(ti)(ti)關鍵核心技(ji)術(shu)“卡脖(bo)子”難題(ti)的(de)一種有效(xiao)策略。 駱軍委 中國科(ke)學(xue)院半(ban)導體(ti)(ti)研(yan)究所(suo)研(yan)究員,半(ban)導體(ti)(ti)超晶(jing)格國家(jia)重(zhong)點(dian)實驗室副(fu)主任。研(yan)究方(fang)向:半(ban)導體(ti)(ti)物理與器件物理、后摩爾(er)時代硅基(ji)材料理論設計。 李樹深 中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)院(yuan)士,中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)副院(yuan)長、黨(dang)組成員(yuan),中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)大學(xue)黨(dang)委(wei)書記、校(xiao)長,中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)半導體(ti)(ti)研(yan)究所研(yan)究員(yuan)。研(yan)究方向:半導體(ti)(ti)器(qi)件物理。 文章源自: 駱軍委, 李樹(shu)深. 加強半導體基礎能(neng)力(li)建設 點亮半導體自(zi)立自(zi)強發展(zhan)的(de)“燈塔”. 中國科學院院刊(kan), 2023, 38(2): 187-192. DOI:10.16418/j.issn.1000-3045.20230130001