【人才风采】以技为器,打造自己的中国芯
可调谐激光器芯片作为技术难度最高的光发射芯片之一,主要应用于长距离骨干网和数据中心的光信息传输,国内鲜见可商用的研究成果,国产化率几乎为零。武汉光迅科技股份有限公司芯片部赵建宜博士带领团队成功研发出可调谐激光器芯片,以技为器打造出了属于自己的中国芯。
献出青春去追光
2014年,博士毕业的赵建宜来到了武汉光迅科技股份有限公司芯片部。读博期间,他开始接触可调谐激光器芯片相关的理论研究,光迅开发部的前辈向他介绍了这块领域的发展前景,但当时国内这一领域特别是在实用化方面还是一片空白,只能靠他自己啃国外文献资料来从零摸索。可调谐激光器芯片是“硬骨头”,大家都不敢轻易尝试。他以初生牛犊不怕虎的精神,选择了可调谐激光器芯片作为自己的攻坚方向。
但在项目起步阶段,整个项目团队只有他一个人。理论分析、芯片设计、工艺实现、测试验证,这些本需要团队分工协同的工作,都只能一个人独立完成,自己到各部门找资源,没有经验可循,也没有同行人,一个人在黑暗崎岖中艰难求索,这一熬,就是四年多。
“大家一般都更愿意去做成熟的短平快芯片项目,周期短,市场化更快,没有多少人愿意攻坚,但我想,攀登科技高峰,这些事情总要有人去做,赵梓森院士是我博士论文答辩的主席,他的‘板凳坐得十年冷’的治学精神也深深影响着我。科研就是通过不停地尝试去寻找那万分之一的可能性,我相信我就是那万分之一!”
在光迅的生产车间,赵建宜夜以继日地为可调谐激光器芯片的量产做最新的测试,他胸中有一团火,眼里有一束光,他坚信板凳要坐十年冷,只要精诚所至,就能攻克一切技术难关。
可调谐激光器芯片在国内的研究空白源自过于苛刻的设计要求——每个芯片可以传输120种光,每束光可以支持400G的传输速率,是我们目前上网宽带100兆带宽的4000倍,相当于可以支持4000个人同时上网。芯片通光宽度仅有头发丝的十分之一——10微米宽,在头发丝十分之一的宽度上面跑120种颜色的光,就相当于我们的高速公路里面有120个车道。用高速公路的铺设来比作芯片设计的话,设计难题之一就是要找到铺设高速公路最合适的路面材料,也就是使用什么样的半导体材料能够确保芯片稳定运行。
赵建宜说,芯片通光宽度仅有头发丝的十分之一,10微米宽。如何保证长期稳定运转,这是实现商用必须迈过的门槛。“我们花了非常多的精力以及投入,来找到满足条件的材料组合配方,功夫不负有心人,我们终于找到了。”
一个里程碑式的突破
前面解决了材料的问题,接下来的难题就是解决芯片结构和工艺稳定性问题。这是一个不断试错、纠偏的过程。譬如,在可调谐激光器里面有一个类似工程机械中悬臂梁的结构设计,该结构要足够稳定,才能确保芯片使用中不发生失效。
由于制作悬臂梁的材料非常脆,这类似于用鸡蛋壳硬度的材料去架设高速公路桥桥梁,赵建宜在千百次的实验中无数次品尝了失败的苦果。
“只知道会不停地失效,但不知道为什么失效,失效点在哪里……只能用无数次实验去丈量光芯片的每一处结构,去寻找那个藏在桥面之下的脆弱点!”
为了解决硬度的问题,他带领项目团队分两组进行了30余次的流片实验,每次历时4个月,交叉流片实验昼夜不停,最终研发出了可以“让鸡蛋壳变成钢铁”的芯片结构,该结构可使芯片稳定工作30年。赵建宜依然记得那一天从实验室出来,虽然又困又累,但依然难掩内心的激动。“冷板凳”熬过寒冬期,终于迎来发展的春天。
科研无止境,社会的快速发展推动着信息技术的快速更迭,致力于下一代芯片的相关研究,赵建宜团队有勇气,也有信心去迎接未来的挑战。他一直相信党员应该“争当一盏灯,照亮一面,争做一面旗,带动一片!”看到团队里每个人都找到了自己的方向,并且都干劲十足地朝着目标前进着,没有人比赵建宜更欣慰和自豪了。他坚持把自己的知识经验无保留地传给同事。通过压担子,常沟通,多交流,陆续已培养芯片工艺工程师5名,辅导完成3名员工实现任职资格等级的快速晋升,形成了一支有战斗力的芯片研发团队。
我们中国的光芯片核心技术不能受制于人,要加速推进可调谐激光器芯片的市场化进程,只有和国内重要供应商磨合清楚,尽快转产,才能让这八年的成果顺利落地,让国产光芯片的短板顺利补齐。
对于未来,赵建宜坦言:和国外最顶尖的同类芯片相比,我们还有三年左右的迭代需要追赶,但已经相差不远。我们这些岗位,很多时候真的需要一些使命感,一些党员的担当精神,才能挺过那些难熬的时刻,我们知道自己在做对行业对国家有益的事情,所以才能勇往直前。
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来源\长江日报
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