算法数学之美日期：2019年11月17日
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来源:数学职业家
今年北大的本科录取通知书上，有几封特殊的来信。它们来自北大的七位毕业生，今天我们要介绍的，就是其中一封信的撰写人。北大29岁的年轻博导——黄芊芊
黄芊芊
在大多数人看来，黄芊芊的学习生涯可谓是顺风顺水。2006年，黄芊芊凭借优异的成绩考入了北京大学信息科学技术学院。本科毕业之后，她又师承王阳元院士和黄如院士，取得了北京大学微电子学和固体电子学博士学位，并完成了博士后研究工作。多年来，黄芊芊在科研方面积累前行，特别是在超低功耗微纳电子新原理器件研究中取得了一系列代表性成果。 其目前成功研制出的新型肖特基-隧穿混合控制场效应晶体管等超低功耗新机理器件，打破了国际上硅基隧穿器件的亚阈摆幅纪录，实现了国际领先的综合性能水平，一作论文被列入国际半导体技术路线指南（ITRS）。现在，她已经成为北京大学信息科学技术学院研究员、博士生导师。回顾自己的求学之路。黄芊芊说到[1]：我于2006年考入北京大学信息科学技术学院，那时微电子对我来说还仅仅是一个陌生的名词。随着学习的深入，我逐渐感受到了这门专业的魅力，也惊叹于小小的集成电路里所蕴含的大量科学原理与技术。它发展得如此之快，渗透性如此之强，悄无声息而又时时刻刻影响、改变着信息时代高科技领域的各行各业。国内微电子技术的整体发展情况和国外相比有一定的差距，北大微电子专业每年也会有相当比例的本科生选择直接出国留学深造。本科毕业时我虽然专业排名靠前，但并没有出国留学，而是选择了留在北大直接攻读博士学位。因为我坚信，国内微电子技术只是起步晚，并非是能力不足，北大有着国内微电子专业最顶尖的师资力量和科研环境，在国内、在北大一样可以做出不逊色于国外一流大学的科研成果。我带着这份初心和信念，留在了燕园。初入课题，并非一帆风顺，所幸我在的课题组是个充满凝聚力和战斗力的大家庭。从王院士和黄院士那里我学习到了踏石留印、抓铁有痕、求真务实、细致严谨的治学态度，两位导师深厚的学术底蕴、深邃的学术思想、高尚的学术品德不断引导我向正确的方向前进。从课题组其他老师那里我收获到了科研上宝贵的建议和帮助，从师兄师姐那里我体会到了家一般的温暖。得益于这样的环境，我能安心踏实地开展课题研究。但做课题研究基本没有一帆风顺的时候，经常会有预料之外的坎坷在前路等待，有时候可能受限于现实客观条件，很多想法难以实现，但这在一定程度上也促使我从新的角度观察问题、研究问题，提出更加具有创新性的想法，最终解决问题并取得一个又一个突破。科研道路，需要端正态度，踏实肯干，不浮躁不气馁，坐得起冷板冷凳，经得住挫折失败，耐得了质疑否定，将所有的这些看作是宝贵的历练和经验，不忘初心、坚定信念、努力进步，坚持下去就一定能迎来希望。进入到博士阶段中后期，我在新机理隧穿场效应晶体管的实验研究方面已经取得了阶段性进展，依托北京大学的微米/纳米加工技术国家级重点实验室平台成功制备出了性能国际领先的新型器件结构，但这类器件在面向应用时仍有一系列科学问题和挑战。此时国际上对该类器件面向应用的低频噪声、涨落及可靠性等关键问题的机制尚不清楚，业界也没有人采用标准工艺生产线制造出性能优异的器件。这些科学问题挑战和技术难点恰恰成了我们在相关领域领先国外研究的机遇和希望。一方面，我深入思考器件的物理本质，开展了超低功耗隧穿器件的关键问题研究；另一方面，在两位导师的支持和指导下，和国内最先进的集成电路公司开展合作，研发具有我国自主知识产权的超低功耗技术并取得了阶段性的成果。不忘初心、勇于挑战，不畏困难、砥砺前行，在导师的指导下潜心钻研，那么在读研期间定能会收获属于自己的科研果实，这几年的科研成长经历也会成为自己青春奋斗的回忆。2018年1月12日，第十四届中国青年女科学家奖颁奖典礼在钓鱼台国宾馆隆重举行。共有4人入选“未来女科学家计划”，黄芊芊就是其中一位。她凭借多年来在超低功耗微纳电子新原理器件研究中所取得的优秀成果，成为该奖项设立以来首位微电子领域的青年学者。2018年，黄芊芊所申请的“新型超低功耗微纳电子器件”项目还成功获得了国家自然科学基金委员会优秀青年科学基金的资助。[2]科学创新要紧跟世界前沿。一个行业的顶级大会，往往代表了行业动态的风向标，不仅能够带来当今最前沿的研究成果，还为未来的发展指明了方向。通过在行业顶级会议中发表相关文章，黄芊芊得到了更多的科研历练与成长。IEDM（国际电子器件大会）始于1955年，在国际半导体技术界享有很高的学术地位和广泛的影响力，被外媒誉为“微电子器件领域的奥林匹克盛会”。该会议主要报道国际半导体技术方面的最新研究进展，是著名高校、研发机构和英特尔、IBM等企业报告其最新研究成果和技术突破的主要窗口和平台之一。近年来，集成电路技术领域的许多重大技术突破都是通过该会议正式发布的。
从2011年开始，黄芊芊就在这一平台上以第一作者发表相关文章，她的研究工作也始终围绕着解决微电子器件领域的世界性科研难题展开，并持续在顶级国际舞台上展示自己的成果，不断加强来自中国的话语权。为了攻克科研难题，熬夜通宵是家常便饭。她说：“做科研并且能出科研成果，一定是首先你对它足够热爱，然后足够想把这件事情做好，才能真正做出一些有用的东西。这样的全身心投入是不分昼夜的，也只有这样，才能真正做到踏石留印、抓铁有痕。” 截止到目前，黄芊芊已在IEDM、VLSI、IEEE EDL、IEEE T-ED等国际会议和期刊上发表论文50余篇，其中在微电子器件领域最具标志性国际顶级会议IEDM上发表第一作者论文5篇，为中国大陆地区以第一作者身份发表IEDM论文篇数的最高纪录。相关成果被2次写入国际半导体技术路线指南（ITRS）。除此之外，她已申请专利70余项，含美国授权专利12项，中国授权专利40项，部分转移到中芯国际集成电路制造有限公司（以下简称“中芯国际”）。 在科研成果产业化方面，从2013年开始，黄芊芊所在的科研团队就与中芯国际保持了良好的长期合作关系，致力于在中芯国际的大规模生产线上开发超低功耗器件技术，在他们的共同努力之下，研制了世界上首个基于12英寸CMOS生产线上的互补隧穿器件集成技术，并于2015年将阶段性合作成果在顶级会议上进行发表，受到了英特尔、IBM等国际半导体公司的高度关注。同时，该成果被作为重要的产业研究动态，受到了来自国际知名电子工程专业网站EETimes的专题报道。这项成果给予了黄芊芊及其科研伙伴们更大的信心与动力，她说：“目前正在与电路团队合作，进一步基于这项成果研制超低功耗电路，使科技创新能够转化成实实在在的产品。” 今年，在北大的录取通知书中。北京大学邀请了七位不同时代杰出的“北大新生”亲手写下书信 ，为本科新生表达祝福，讲述他们的“北大情缘”，作为给新生的特别礼物 与全新改版的录取通知书一同寄出。而博导黄芊芊就是这七位杰出的“北大新生”之一 。[3]
科研道路从来不缺挑战，缺少的是克服它的信心、决心和恒心。希望大家都能在读研期间收获到属于自己的科研硕果。
参考来源
[1]：《青春的榜样—优秀博士生 | 黄芊芊：不忘初心，勇于挑战，砥砺前行》
[2]：《黄芊芊：2017年度中国“未来女科学家计划”第一位微电子领域当选者》
[3]：微博用户@博士圈