志在中國(guó)芯 跨越啟未來(lái)

戶萬(wàn) 蔡巧玉

如果有人問(wèn)你，自工業(yè)革命以來(lái)最為復(fù)雜的一項(xiàng)技術(shù)是什么？在你了解到指甲蓋大小的硅片上面集成了超過(guò)10億只晶體管前，你會(huì)毫不猶豫地回答：“是半導(dǎo)體芯片技術(shù)”嗎？

從1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明第一只晶體管，到1958年J.Kilby和R.Noyce發(fā)明第一塊集成電路，掀起世界電子產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)革命至今，上至航天飛機(jī)，下至人們每天使用的智能手機(jī)、平板電腦……半導(dǎo)體芯片，已經(jīng)成為當(dāng)今世界最不可忽視的重要產(chǎn)品，其對(duì)現(xiàn)代信息社會(huì)的滲透性遠(yuǎn)超過(guò)其他任何單一類產(chǎn)品。

半導(dǎo)體芯片種類繁多，人們使用最多的是數(shù)字芯片。數(shù)字芯片主要用于計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，如CPU、固態(tài)存儲(chǔ)硬盤等，它們的作用就像是大腦。此類芯片的單元晶體管尺寸沿著摩爾定律越來(lái)越小，目前已達(dá)納米級(jí)。射頻芯片是另一類用于通信、遙控遙測(cè)、雷達(dá)等裝備的半導(dǎo)體芯片，它們的作用就像是眼睛和耳朵。應(yīng)用發(fā)展要求射頻芯片頻率和功率越來(lái)越高，單元晶體管尺寸則是越來(lái)越大?！疤靻?wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器與地球的聯(lián)系依靠的就是射頻芯片。您手機(jī)接收到的信號(hào)強(qiáng)弱就是由射頻芯片功率大小決定的，未來(lái)5G手機(jī)將使用頻率更高的毫米波段芯片，信息通量和下載速度將大大增加。

“在射頻微波毫米波芯片領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)第一代硅和第二代砷化鎵半導(dǎo)體芯片規(guī)模應(yīng)用落后西方發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)十年。在第三代氮化鎵領(lǐng)域，中國(guó)芯還要繼續(xù)落后下去嗎？”男兒不展凌云志，空負(fù)天生八尺軀。志氣，向來(lái)是中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所（以下簡(jiǎn)稱“13所”）副所長(zhǎng)、我國(guó)半導(dǎo)體芯片研究專家蔡樹軍和他的團(tuán)隊(duì)最不缺，也是最難能可貴的品質(zhì)。

從早年懷抱“師夷長(zhǎng)技以自強(qiáng)”之志遠(yuǎn)赴美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校等世界級(jí)半導(dǎo)體研究殿堂積累沉淀、初綻光芒，到回國(guó)后，先后帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破第三代半導(dǎo)體氮化鎵射頻器件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)射頻芯片從第二代向第三代的跨越;突破砷化鎵芯片制造瓶頸技術(shù)，補(bǔ)齊砷化鎵芯片落后短板……這一樁樁、一件件事，無(wú)不飽含不服輸、勇敢拼的勇氣和志向，而這，正是中華民族偉大復(fù)興路上中華兒女最不可缺的驅(qū)動(dòng)內(nèi)核之一。

緣定核芯“發(fā)動(dòng)機(jī)”

什么是氮化鎵芯片？什么是砷化鎵芯片？它們的研究對(duì)國(guó)家、對(duì)普通老百姓有著怎樣的意義？走進(jìn)蔡樹軍及其團(tuán)隊(duì)的研究世界，或許你能一窺究竟。半導(dǎo)體行業(yè)中有“一代材料、一代技術(shù)、一代產(chǎn)業(yè)”的說(shuō)法。以氮化鎵和碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體為代表的第三代半導(dǎo)體，正憑借材料性能的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，被業(yè)內(nèi)譽(yù)為固態(tài)光源、電力電子、射頻器件等產(chǎn)業(yè)的“新發(fā)動(dòng)機(jī)”。

立足國(guó)家重大需求，突破半導(dǎo)體射頻芯片核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)第二代砷化鎵和第三代氮化鎵高端射頻芯片的自主設(shè)計(jì)、自主制造是蔡樹軍及其團(tuán)隊(duì)多年堅(jiān)持的目標(biāo)，也是他們最值得驕傲和自豪的貢獻(xiàn)。

傾盡半生的智慧和力量，只為改變中國(guó)半導(dǎo)體射頻芯片的落后局面。這樣的壯志，這樣的情懷，其實(shí)是積蓄已久——

1981年，秉持“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”理念的蔡樹軍以數(shù)理化平均超90分的優(yōu)異成績(jī)考入武漢大學(xué)物理系，那年他不滿17周歲。回首當(dāng)時(shí)，他笑稱自己“啥也不懂”，對(duì)“半導(dǎo)體”的概念也還很模糊。初入大學(xué)頭兩年，他和物理系所有學(xué)員一樣，學(xué)的是四大力學(xué)、電路原理等基礎(chǔ)課程，首要任務(wù)是夯實(shí)基礎(chǔ)。等到大三面臨分專業(yè)時(shí)，在金屬、半導(dǎo)體、理論、光學(xué)4個(gè)專業(yè)之間，他毫不猶豫地選擇了當(dāng)時(shí)還是新興學(xué)科的半導(dǎo)體，理由只有一個(gè)：因?yàn)椤案杏X(jué)中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域落后很多”。越艱難的事情，越需要有人去開拓前行。對(duì)年輕的蔡樹軍來(lái)說(shuō)，不懼困難，勇往直前是他骨子里埋藏的基因，確定目標(biāo)后，唯奮力前行。

1985年本科畢業(yè)后，蔡樹軍在本科班主任的推薦下，報(bào)考13所研究生。選擇13所的理由說(shuō)起來(lái)有點(diǎn)“草率”，只因蔡樹軍的老師說(shuō)起他多年前到一家單位參加全國(guó)性研討會(huì)，而那家單位大門口掛著一幅大橫幅，上面寫著“熱烈歡迎13所老大哥前來(lái)指導(dǎo)！”“這說(shuō)明13所的地位一定很高。”蔡樹軍笑著回憶。事實(shí)上，笑談背后，是13所作為我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)代表“國(guó)家水平”的知名研究所真正不容小覷的技術(shù)能力和雄厚實(shí)力。在我國(guó)半導(dǎo)體研究和產(chǎn)業(yè)蹣跚起步的漫長(zhǎng)階段里，13所是重要參與者也是重要推動(dòng)者，為推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展做出過(guò)諸多不可磨滅的貢獻(xiàn)。1956年中國(guó)第一只晶體管，1965年我國(guó)第一塊實(shí)用化硅集成電路，1977年中國(guó)第一只砷化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管等均在13所誕生。如今13所已是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的，覆蓋微電子、光電子、MEMS、高端傳感器和集成微系統(tǒng)諸領(lǐng)域的大型綜合性半導(dǎo)體研究所。

時(shí)至今日，蔡樹軍還在為自己當(dāng)初的選擇感到慶幸。就是在這樣一個(gè)光榮的大家庭里，他不僅一步步實(shí)現(xiàn)了積累和成長(zhǎng)，還獲得了到外面世界汲取先進(jìn)知識(shí)的大門鑰匙。且最終在這里，他收獲了夢(mèng)想得以實(shí)踐的歸屬感。至今，蔡樹軍還清晰地記得自己初到13所時(shí)選擇的是材料專業(yè)，“因?yàn)楫?dāng)時(shí)覺(jué)得中國(guó)半導(dǎo)體不行是因?yàn)榛A(chǔ)材料不行”，但天意弄人，因?yàn)椴牧蠈I(yè)的導(dǎo)師已經(jīng)招滿學(xué)生，所以所里推薦他轉(zhuǎn)到器件專業(yè)，這一次“不順?biāo)臁钡慕?jīng)歷恰好促成了蔡樹軍與半導(dǎo)體器件研究一生的情緣。而后來(lái)的經(jīng)歷也證明：他最終的選擇是對(duì)的。

這要從蔡樹軍的家庭講起——蔡樹軍的父親是當(dāng)?shù)胤綀A幾十里知名的農(nóng)機(jī)機(jī)械工程師，在小蔡樹軍兒時(shí)的記憶中，滿手沾滿機(jī)油搗鼓機(jī)械零部件是最常見(jiàn)不過(guò)的場(chǎng)景。從小耳濡目染、參與實(shí)踐，鍛煉了他極佳的動(dòng)手能力。這為他后來(lái)在半導(dǎo)體器件研究中能夠做常人之不能做，埋下了堅(jiān)實(shí)伏筆。

上研究生時(shí)，蔡樹軍從事的是第一代硅器件研究。與很多同輩不一樣，他研究生時(shí)就因?yàn)槌錾谋憩F(xiàn)獲得導(dǎo)師王長(zhǎng)河副總工程師和趙麗華主任的準(zhǔn)許，可以獨(dú)立地在研究室動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn)。從器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、畫版圖，到氧化、擴(kuò)散、光刻、濺射、刻蝕、測(cè)試等，全鏈條的工藝經(jīng)師傅指點(diǎn)后，蔡樹軍很快都熟練掌握，基本自己獨(dú)立完成。那時(shí)還沒(méi)有商業(yè)二維器件模擬軟件可以使用，為了驗(yàn)證自己的理論設(shè)計(jì)，蔡樹軍還用FORTRAN語(yǔ)言編寫了二維器件模擬軟件，“畢業(yè)論文因此增加了兩張漂亮的3D電勢(shì)分布圖，很值！”可惜的是數(shù)千條語(yǔ)句的軟件程序因?yàn)椤按蛴〕鰜?lái)會(huì)是很厚一沓、太費(fèi)紙”，所以沒(méi)有保存下來(lái)?！澳嵌螘r(shí)間非常鍛煉我的能力”，蔡樹軍回憶。他研究生期間完成的新型高壓抗輻照器件，將抗輻照性能提升了60倍。

擁有自信和堅(jiān)實(shí)技術(shù)能力的蔡樹軍研究生畢業(yè)的第一年就領(lǐng)銜室創(chuàng)新小組，第二年就主持完成星用高可靠器件的成果鑒定，成功替代了日本的相應(yīng)產(chǎn)品，之后又主持完成國(guó)內(nèi)首個(gè)S波段100瓦脈沖大功率器件的鑒定，成果獲得原電子工業(yè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等。那幾年里，除了收獲更多的底氣和自信之外，也加深了蔡樹軍對(duì)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的了解和多年后致力推動(dòng)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的信心?！拔覀儺?dāng)時(shí)使用的工藝設(shè)備全部是國(guó)產(chǎn)，光刻機(jī)是13所自己研制的。國(guó)產(chǎn)設(shè)備不是不行，而是需要環(huán)境、時(shí)間和空間去提升。”

一步一步積累、沉淀，從學(xué)生到課題組長(zhǎng)，再到主任，8年的時(shí)間里，蔡樹軍在13所完成了成長(zhǎng)跨越。28歲不到，他就破格成為當(dāng)時(shí)13所里最年輕的高級(jí)工程師。

在13所成長(zhǎng)的幾年時(shí)間里，蔡樹軍極強(qiáng)的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力開始得以展現(xiàn)。常常會(huì)有一些讓人驚喜的小創(chuàng)造。當(dāng)年，因?yàn)榭吹绞依锖怂銌T每個(gè)月做財(cái)務(wù)報(bào)表、成本分?jǐn)偟裙ぷ鞣爆嵍胰菀壮鲥e(cuò)，他就用486機(jī)器、FOXBASE語(yǔ)言編寫了一個(gè)計(jì)算機(jī)核算軟件，最后在全所推廣;針對(duì)手動(dòng)砷預(yù)淀積工藝存在砷中毒危險(xiǎn)的問(wèn)題，他從倉(cāng)庫(kù)里找出一些舊的電控件，把手動(dòng)改成了自動(dòng)控制，既大大減小了砷中毒的危險(xiǎn)，同時(shí)還提高了工藝重復(fù)性;針對(duì)光刻使用鑷子經(jīng)常造成硅片邊緣崩邊，影響光刻質(zhì)量的問(wèn)題，他用銼刀和鉗子改造鑷子成“鷹鉤鼻”，避免了硅片正面崩邊……這樣工藝上的小改進(jìn)、小發(fā)明，還有不少。在很多人眼里，蔡樹軍不僅善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，還善于找到解決問(wèn)題的辦法。

機(jī)會(huì)總是喜歡垂青有所準(zhǔn)備的人。在快速積累成長(zhǎng)的過(guò)程中，蔡樹軍迎來(lái)了升級(jí)跨越的好機(jī)會(huì)——

山水萬(wàn)程皆沉淀

20世紀(jì)90年代中期，蔡樹軍正是30歲意氣風(fēng)發(fā)的時(shí)候，經(jīng)過(guò)在13所多年的沉淀，他剛剛成長(zhǎng)為室主任。恰同學(xué)少年，風(fēng)華正茂，在躊躇滿志的他正打算帶著實(shí)驗(yàn)室成員大干一場(chǎng)的時(shí)候，一次非常特別的機(jī)會(huì)擺在了他的面前——

彼時(shí)，我國(guó)第一代半導(dǎo)體研究還在如火如荼地進(jìn)行，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在著手第三代半導(dǎo)體氮化鎵的研究。時(shí)任13所所長(zhǎng)的趙正平和梁春廣院士敏銳地捕捉到了這一點(diǎn)，決定派人前往美國(guó)學(xué)習(xí)取經(jīng)。這次在別人看來(lái)非常難得的機(jī)會(huì)花落蔡樹軍。如果換作是別人，肯定高興還來(lái)不及，蔡樹軍卻犯了難，“當(dāng)時(shí)正干得火熱，一群人正等著你帶領(lǐng)他們?nèi)ネ瓿啥ㄏ碌哪繕?biāo)，我就這樣跑去美國(guó)做半年的高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者，屁股沒(méi)坐熱，啥也沒(méi)學(xué)到就要回來(lái)，兩頭都耽誤事情。”個(gè)性的蔡樹軍拒絕了這一機(jī)會(huì)。沒(méi)想到，愛(ài)才惜才的所領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)一步為他單獨(dú)申請(qǐng)到了一年的學(xué)習(xí)時(shí)間，這次，蔡樹軍沒(méi)有理由拒絕了，肩負(fù)代表國(guó)家到世界先進(jìn)半導(dǎo)體研究殿堂學(xué)習(xí)取經(jīng)的重任，他踏上了征程。沒(méi)想到，這一走就是8年時(shí)間。

1996年6月，蔡樹軍前往世界知名學(xué)府美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）電子工程系做訪問(wèn)學(xué)者研究。UCLA是世界互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源地，出過(guò)15名諾貝爾獎(jiǎng)得主。作為全球排名前十左右的電子工程系其更是名師薈萃。蔡樹軍所在的導(dǎo)師課題組里，有來(lái)自世界各地諸如臺(tái)積電、三星等優(yōu)秀公司、機(jī)構(gòu)里的優(yōu)秀學(xué)者，諸多先進(jìn)思想都在此聚集、碰撞。蔡樹軍就像是進(jìn)到一個(gè)新鮮、充滿活力的“不一樣”的世界，到處都是他之前想都沒(méi)想過(guò)的先進(jìn)事物：用計(jì)算機(jī)控制的各種實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備先進(jìn)齊全的“納米制造工藝中心”、精密快捷的加工車間……這些都帶給他極大的震撼。在這樣一個(gè)人才濟(jì)濟(jì)的地方，蔡樹軍倒也不輸優(yōu)勢(shì)，一去第一個(gè)月就把一臺(tái)課題組原本要丟棄的設(shè)備給弄活了。導(dǎo)師眼睛一亮，開始極力勸說(shuō)他留下來(lái)攻讀博士學(xué)位，還親自到13所就此事溝通。從原來(lái)的訪問(wèn)變成攻讀博士學(xué)位，原本答應(yīng)訪問(wèn)完就回13所的蔡樹軍在此之前從沒(méi)想過(guò)這個(gè)問(wèn)題，在他陷入兩難的時(shí)候，是13所原總工的話讓他最終下決心留在美國(guó)繼續(xù)學(xué)習(xí)。“前輩以她的經(jīng)歷告訴我，人生的路很長(zhǎng)，學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)不是一直有，而為國(guó)家做貢獻(xiàn)的機(jī)會(huì)一直有。”一番忠告如醍醐灌頂。幸得13所領(lǐng)導(dǎo)的理解支持，蔡樹軍最終以公派自費(fèi)的名義開啟了在美國(guó)的學(xué)生生涯。

“在美國(guó)念博士很辛苦，不同學(xué)校有不同的規(guī)矩。UCLA規(guī)定除了主修專業(yè)外，還要輔修兩個(gè)專業(yè)。我選擇了主修半導(dǎo)體器件專業(yè)，輔修半導(dǎo)體材料專業(yè)和集成電路專業(yè)，共修了13門課。修滿學(xué)分后是資格大考。3個(gè)小時(shí)開卷考試、3個(gè)小時(shí)閉卷考試再加3個(gè)小時(shí)答辯，都通過(guò)后才正式具備博士研究生資格，淘汰率有四分之一?！辈虡滠姾軕c幸自己堅(jiān)持了下來(lái)。至今，他還記得導(dǎo)師給予他的鼓勵(lì)：Suffer from learning is a good thing?。ㄒ?qū)W習(xí)而辛苦是件好事?。?/p>

雖然學(xué)業(yè)重，但蔡樹軍始終沒(méi)有忘記初心，積極參與當(dāng)時(shí)國(guó)際熱點(diǎn)氮化鎵射頻器件技術(shù)的攻關(guān)。從1996年到2002年，6年在UCLA的時(shí)間里，蔡樹軍表現(xiàn)超群，被指定為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，先后負(fù)責(zé)了多個(gè)總經(jīng)費(fèi)超過(guò)1000萬(wàn)美元的氮化鎵研究項(xiàng)目，而他個(gè)人最終也以“Microwave Power AlGaN/GaN Heterojunction Field Effect Transistor for X-band Applications”（“氮化鎵異質(zhì)結(jié)微波功率器件在X波段的應(yīng)用”）為題完成博士論文。這是國(guó)際上最早的氮化鎵射頻器件博士研究論文之一。論文系統(tǒng)研究了氮化鎵材料性質(zhì)，提出表面電荷補(bǔ)償模型闡明電流崩塌機(jī)理，發(fā)明了GAMMA柵抑制逆壓電效應(yīng)，突破歐姆接觸等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，解決世界性關(guān)鍵技術(shù)難題，發(fā)表了當(dāng)時(shí)國(guó)際最高水平成果，獲得了導(dǎo)師和項(xiàng)目高級(jí)官員的高度評(píng)價(jià)。研究成果充分揭示了氮化鎵作為射頻功率器件的巨大潛力，為后來(lái)他回國(guó)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

在美國(guó)6年的研究對(duì)蔡樹軍的影響是多方面的，除了學(xué)習(xí)居于前沿的先進(jìn)技術(shù)知識(shí)和理念之外，他還對(duì)來(lái)自世界各地不同文化背景的人增進(jìn)了了解，美國(guó)人的開朗、日本人的嚴(yán)謹(jǐn)、伊朗人的謹(jǐn)慎、俄羅斯人扎實(shí)的理論功底……幾年接觸，蔡樹軍學(xué)會(huì)了與不同性格背景的人溝通交流，建立了良好的人脈。尤其是導(dǎo)師對(duì)追求科學(xué)真理的熱情，對(duì)追求完美結(jié)果的執(zhí)著，至今，仍影響著蔡樹軍?！癚uality is not an act，is a habit”（優(yōu)秀品質(zhì)是一種習(xí)慣，而不是一兩次的表現(xiàn)！），導(dǎo)師的座右銘?yīng)q在耳畔，熏陶數(shù)年，已成了蔡樹軍一輩子的財(cái)富。2002年博士畢業(yè)之后，意猶未盡的蔡樹軍還選擇到領(lǐng)域里的知名學(xué)府——香港科技大學(xué)繼續(xù)學(xué)習(xí)和工作，成為電子工程系客座助理教授、博士生導(dǎo)師，英文講授“半導(dǎo)體器件物理”和“集成電路制造”等課程。“只有當(dāng)過(guò)老師，學(xué)過(guò)的知識(shí)才能進(jìn)一步夯實(shí)。因?yàn)檎n堂上來(lái)自世界各地的學(xué)生什么問(wèn)題都可能問(wèn)，當(dāng)老師的總不能被學(xué)生輕易難住”，蔡樹軍笑著說(shuō)。兩年的任教生涯，收獲滿滿。離開后，學(xué)校改聘他為兼職副教授，并將崗位保留了十多年。

從1996年到2004年，出走13所歷練的8年間，走過(guò)多個(gè)世界科學(xué)研究殿堂，蔡樹軍的經(jīng)歷正應(yīng)了那句話：山水萬(wàn)程皆沉淀，歸來(lái)不負(fù)少年時(shí)。

敢與天公試比高

2004年，羽翼豐滿的蔡樹軍選擇回到了闊別8年的13所。

對(duì)回來(lái)這件事情，蔡樹軍從沒(méi)有過(guò)猶豫，“我承諾過(guò)我肯定要回來(lái)的”。沒(méi)有談任何條件，即使他在香港科技大學(xué)的工資已經(jīng)是13所的幾倍數(shù)，即使北上廣有不少非常不錯(cuò)的單位都拋來(lái)橄欖枝……他還是毫不猶豫地選擇回到原點(diǎn)?！皩?duì)我來(lái)說(shuō)，人生就像一本書，換換章節(jié)可以，但沒(méi)有必要另起爐灶，這些年來(lái)，13所給了我太多，我還是就著13所這本書，繼續(xù)往下翻吧?！辈虡滠娦χf(shuō)。而這次回歸，他不僅與13所重續(xù)了前緣，還翻開了新的篇章。

正如前文所說(shuō)，一代芯片一代裝備。以第二代半導(dǎo)體砷化鎵芯片為例，涉及上千個(gè)具體性能指標(biāo)不同的產(chǎn)品，因?yàn)殚L(zhǎng)期突破不了性能低、成品率低、一致性差、可靠性差等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了裝備發(fā)展，改變落后局面迫在眉睫。

回國(guó)3個(gè)月了解情況后，蔡樹軍主動(dòng)到當(dāng)時(shí)虧損多年的砷化鎵專業(yè)部兼任主任?！鞍雽?dǎo)體曾經(jīng)是13所的榮光，到我們這代更應(yīng)該保持其榮光”。為改變落后局面，蔡樹軍兼任主任后大刀闊斧地主導(dǎo)了一系列提升工作。包括重新組建核心團(tuán)隊(duì)，技術(shù)上梳理出幾十個(gè)問(wèn)題，成立攻關(guān)小組，主導(dǎo)了一系列攻關(guān)。在提升精細(xì)T型柵成品率的攻關(guān)過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)了自掩蔽效應(yīng)機(jī)理，提出解決方案，解決深亞微米T型柵可靠性與成品率低的問(wèn)題;主導(dǎo)外延材料自主研發(fā)，大大加快了新產(chǎn)品的開發(fā)速度和抗風(fēng)險(xiǎn)能力;主導(dǎo)模型團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)和建設(shè)，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期;主導(dǎo)技術(shù)和人才引進(jìn)，策劃國(guó)際合作，培養(yǎng)和提升一大批工藝線核心骨干能力，等等。

工欲善其事，必先利其器。在世界級(jí)科研殿堂學(xué)習(xí)和工作多年，蔡樹軍對(duì)先進(jìn)技術(shù)方法手段的推動(dòng)作用有著清醒的認(rèn)識(shí)，因此極力推進(jìn)相關(guān)工作，包括主導(dǎo)工藝線SPC（統(tǒng)計(jì)工藝控制）在線系統(tǒng)的建設(shè)，通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SPC技術(shù)，該技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)，改變了關(guān)鍵工藝參數(shù)不可見(jiàn)、不可控的歷史;主導(dǎo)了PCM（工藝控制監(jiān)控圖形）設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的工藝質(zhì)量轉(zhuǎn)化成可以測(cè)量的參數(shù);改變?nèi)斯y(cè)試和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的歷史，示范搭建VEE控制系統(tǒng)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集，大幅提高工藝過(guò)程數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的采集效率，確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性;主導(dǎo)了基于SPC大數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品性能與工藝參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析的圖形化系統(tǒng)的建立，做到工藝改進(jìn)有的放矢，已成為持續(xù)提升產(chǎn)品性能的基本手段。這些先進(jìn)技術(shù)方法手段的應(yīng)用，無(wú)疑在當(dāng)時(shí)是一劑又一劑強(qiáng)心針，加快推進(jìn)了半導(dǎo)體射頻芯片的工程化進(jìn)程。

一只木桶能裝多少水，不取決于最高的木板有多高，而取決于最短的木板有多短。在國(guó)產(chǎn)芯片領(lǐng)域，芯片制造就是這樣一根短板，蔡樹軍對(duì)此有深刻的感悟。

“做芯片是一件不容易的事情，需要幾代人的傳承接力。前有長(zhǎng)輩一代人打下的基礎(chǔ)，后有年輕人的快速成長(zhǎng)，先后接替我的兩位主任幾年里都已成長(zhǎng)為副所長(zhǎng)。正因?yàn)橛羞@些優(yōu)秀的年輕人的接棒，才有了事業(yè)的傳承，才有了今天我們射頻高端芯片自主保障和與國(guó)際并跑的局面。”自始至終，蔡樹軍都不覺(jué)得功勞是自己的，而是團(tuán)隊(duì)智慧和努力的結(jié)晶。

在一系列舉措的推動(dòng)之下，13所最終建成了可與西方一流同類企業(yè)比擬的化合物射頻芯片集成設(shè)計(jì)制造線，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)工藝，性能、產(chǎn)能和交付周期達(dá)到國(guó)際一流水平，補(bǔ)齊了射頻芯片的短板，徹底改變了射頻芯片長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的落后局面。

在蔡樹軍近40年的半導(dǎo)體研究生涯中，策劃寬禁帶半導(dǎo)體推進(jìn)計(jì)劃應(yīng)該是濃重的一筆。作為計(jì)劃指南主要編制者和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，憑借早年在境外研究氮化鎵多年的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，蔡樹軍先后負(fù)責(zé)了多個(gè)相關(guān)重大項(xiàng)目的實(shí)施，在進(jìn)一步提升性能基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決一系列工程化問(wèn)題，成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)射頻芯片向國(guó)際最新一代的跨越，在高端射頻芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)與國(guó)際并跑。相關(guān)成果蔡樹軍作為第一完成人獲得2019年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)也是中國(guó)電科成立以來(lái)，在基礎(chǔ)元器件領(lǐng)域獲得的首個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

我自縱橫，敢與天公試比高。比美國(guó)晚啟動(dòng)8年，卻實(shí)現(xiàn)與之并跑和局部超越。蔡樹軍和他所在的團(tuán)隊(duì)?wèi){借對(duì)前沿技術(shù)敏銳的洞察力以及超強(qiáng)的領(lǐng)悟力、創(chuàng)新力、執(zhí)行力，在中國(guó)深陷芯片危困之際，唱響了一曲非常難得的從設(shè)計(jì)到制造全鏈條的中國(guó)芯自主創(chuàng)新之歌，為中國(guó)芯的崛起吹響了振奮人心的號(hào)角。

唱響合作主旋律

“一個(gè)人走得快，一群人走得遠(yuǎn)?！睆氖贾两K，蔡樹軍都在強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的力量。事實(shí)上，參與大工程項(xiàng)目這些年，蔡樹軍口中所說(shuō)的團(tuán)隊(duì)，早已經(jīng)不再局限于13所，而是涵蓋了各個(gè)領(lǐng)域的合作單位。這些年走來(lái)，他們給蔡樹軍留下太多的感動(dòng)故事、感動(dòng)瞬間。他們，是支撐蔡樹軍前行的最大力量。

蔡樹軍永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記，自己風(fēng)華正茂之時(shí)，是13所前輩和領(lǐng)導(dǎo)為他打開了通向世界科研殿堂學(xué)習(xí)進(jìn)步的大門，回國(guó)后，正是在13所歷任所長(zhǎng)和同事們的支持和幫助之下，他才得以一步一步放心帷幄布局并最終踐行。“早年不乏一些大刀闊斧的舉措，例如把氮化鎵器件技術(shù)整體從重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到專業(yè)部，重新布局等，這些，都得到了他們的大力支持?！?/p>

在蔡樹軍看來(lái)，他所在的是一支有著優(yōu)良傳承和蓬勃朝氣的奮進(jìn)團(tuán)隊(duì)。“我們現(xiàn)任所長(zhǎng)卜愛(ài)民常說(shuō)一句話：‘做隱姓埋名的人，干驚天動(dòng)地的事。這也是他從老一輩人身上感悟到的精神?！倍@，這也是蔡樹軍不斷強(qiáng)調(diào)“要保持個(gè)人低調(diào)、少突出個(gè)人”，甚至有了成果也很少報(bào)獎(jiǎng)的原因。蔡樹軍說(shuō)起一件難忘的事：在獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)后，他給當(dāng)年的老領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，老領(lǐng)導(dǎo)在得知他回國(guó)后一直在同一個(gè)崗位一干近20年后說(shuō)：“我就喜歡你這樣坐得住的，專注一件事，干成一件事！”得到老領(lǐng)導(dǎo)的肯定，蔡樹軍已是很滿足?！捌鋵?shí)，默默無(wú)聞，在13所奉獻(xiàn)了一輩子的人有很多”。

除了肩負(fù)責(zé)任、無(wú)私奉獻(xiàn)，科學(xué)布局、運(yùn)籌帷幄;對(duì)前沿技術(shù)敏銳的洞察力，對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)方法的重視，對(duì)科學(xué)管理方法的踐行……經(jīng)年累月，這些13所前輩沉淀出的優(yōu)秀品質(zhì)在蔡樹軍等新一代13所人身上都得到淋漓盡致的展現(xiàn)、沉淀，并且升華、擴(kuò)大。

早年，蔡樹軍從13所前輩身上獲益良多，如今，他希望自己在這方面的感悟也能夠惠及年輕一代?；貒?guó)后他至今兼任重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。第二年他提出的“格物、致知、創(chuàng)新”的室訓(xùn)已刻在實(shí)驗(yàn)室的墻上，提醒著重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的年輕骨干們，在努力探究科學(xué)真理的同時(shí)，不忘為社會(huì)創(chuàng)造現(xiàn)實(shí)價(jià)值。令人欣慰的是，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在蔡樹軍香港科大的博士生、現(xiàn)任常務(wù)副主任的帶領(lǐng)下，在太赫茲、石墨烯、金剛石、氧化鎵器件等前沿領(lǐng)域保持了國(guó)際第一梯隊(duì)水平，為未來(lái)持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。其中太赫茲核心芯片關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用獲2020年度中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

當(dāng)年接手專業(yè)部，上任第一周，蔡樹軍就明示了他的管理理念：“人盡其才，物盡其用”，并將其貼在了墻上。重組團(tuán)隊(duì)的時(shí)候，蔡樹軍主動(dòng)公開個(gè)人郵箱，收到郵件上百份。為踐行自己的管理理念，他基本與每個(gè)成員都談過(guò)話，把有意愿換崗的都盡量安排在合適的崗位上?！懊總€(gè)人都有長(zhǎng)處，我的首要職責(zé)就是發(fā)現(xiàn)人才，并盡快發(fā)揮所有員工的長(zhǎng)處”，“其次就是如何用好現(xiàn)有的設(shè)備”。

當(dāng)年，在缺人缺技術(shù)的困頓時(shí)刻，專業(yè)部曾經(jīng)讓一批退休人員返聘上崗，當(dāng)年輕主力逐漸充足后，這些老員工也完成使命從容退出?！按蠹铱傆幸环N愿意為目標(biāo)無(wú)私奉獻(xiàn)的精神?！辈虡滠娪X(jué)得，這就是軍工人身上最可愛(ài)的閃光點(diǎn)?！翱萍既招略庐?，我們需要把年輕人的能量發(fā)揮出來(lái)，待遇是一方面，擘畫藍(lán)圖，激發(fā)他們對(duì)事業(yè)的熱愛(ài)，把心穩(wěn)住，事業(yè)才有延續(xù)的希望?！?/p>

穩(wěn)定隊(duì)伍，信任年輕人，把交接棒逐步交到他們手上的同時(shí)，蔡樹軍一方面作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)固態(tài)微波領(lǐng)域最大項(xiàng)目，一方面不忘在領(lǐng)域里發(fā)揮自己更大的作用。近些年里，他受邀作專題和特邀報(bào)告40余次，報(bào)告主題包括硅、砷化鎵、氮化鎵半導(dǎo)體器件與集成電路、宇航可靠性、5G、工業(yè)4.0、半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等諸多方面，聯(lián)合發(fā)表的論文據(jù)中國(guó)知網(wǎng)統(tǒng)計(jì)下載總數(shù)已超過(guò)1萬(wàn)次。這些年，他立意解決行業(yè)里的主要矛盾，著手前沿布局，圍繞早日實(shí)現(xiàn)核心芯片的自主可控，往來(lái)奔走，建言獻(xiàn)策……為推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

隱姓埋名舒壯志，長(zhǎng)使兒女淚沾襟。蔡樹軍之所以能全心撲在工作上，離不開家人的支持。難忘當(dāng)年女兒在蘭州出生的時(shí)候，他正在所里開成果鑒定會(huì)，會(huì)后還惦記用戶對(duì)新產(chǎn)品的使用情況，順道又走訪了西安客戶，3天后才見(jiàn)到新出生的小寶寶。這樣對(duì)家人的愧疚在蔡樹軍多年工作中出現(xiàn)過(guò)無(wú)數(shù)次?！霸谝呀?jīng)走過(guò)的人生旅途中，陪孩子太少是我最大的愧疚”。當(dāng)愧疚成為常態(tài)，唯一聲嘆息，將所有對(duì)親人的感恩埋在心間，用事業(yè)來(lái)回報(bào)。

或許是因?yàn)樽约憾嗄暝谕獾纳羁谈形?，蔡樹軍?duì)未來(lái)先進(jìn)硅數(shù)字集成電路產(chǎn)業(yè)、中國(guó)目前芯片最大短板的發(fā)展方向，依然倡導(dǎo)“合作是主旋律”?！肮钄?shù)字集成電路發(fā)展到今天，已經(jīng)注定單一國(guó)家無(wú)法獨(dú)立承擔(dān)所有研發(fā)費(fèi)用并壟斷全產(chǎn)業(yè)鏈，尤其在3nm節(jié)點(diǎn)及其以后，技術(shù)難度、投資費(fèi)用更大?！薄懊鎸?duì)如今外在形勢(shì)變化造成的困境，我們不惹事也不怕事。我們要客觀認(rèn)識(shí)差距，過(guò)度樂(lè)觀和過(guò)度悲觀都是不可取的。一方面商用芯片領(lǐng)域要繼續(xù)努力主動(dòng)融入世界、擁抱世界;另一方面涉及國(guó)家安全的芯片必須堅(jiān)決實(shí)施全面自主保障戰(zhàn)略，一張藍(lán)圖繪到底。”“半導(dǎo)體技術(shù)作為人類共同的財(cái)富，應(yīng)該有來(lái)自中國(guó)的更大貢獻(xiàn)。期待中國(guó)創(chuàng)新，期待中國(guó)方案！”在蔡樹軍心中，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前景依然樂(lè)觀。中國(guó)順勢(shì)而為，大有可為！