唐浚川，2020级化学与分子工程学院物理化学专业博士研究生。曾获2024年度首届国家自然科学基金青年学生基础研究项目（博士研究生）资助，并获得2024年度国家奖学金、北京大学学术创新奖、化学与分子工程学院“化学之星”，2023年度北京大学校长奖学金、北京大学先锋奖学金，2021年度北京大学校长奖学金、北京大学三好学生、钟陈玉蘭奖学金等荣誉。自保送入北京大学化学与分子工程学院攻读博士研究生以来，他心系我国芯片材料“卡脖子”问题，面向最前沿的“亚3 nm”节点，开发了具有中国标签的外延栅介质集成型二维围栅晶体管与逻辑单元，其算力和能效同时超越英特尔、台积电最新制程的同类晶体管，为当前国际领先水平，为我国芯片新材料领域“换道超车”贡献了新鲜力量。此外，还合作开发了外延栅介质集成型二维鳍式晶体管，相关工作获评2023年度中国半导体十大科学进展和中国芯片科学十大研究进展，相关学术论文发表在《Nature》等国际顶刊上。
01
缘起热爱
从“门外汉”到器件专家
唐浚川并非芯片半导体专业出身，博士生涯之前，他未曾系统接受过该领域的专业课程或训练。一次偶然的机会，彭海琳教授关于高迁移率二维半导体的工作报告深深吸引了他，让他首次领略到这门学科的神奇魅力，同时也让他清醒地认识到我国芯片事业面临的巨大挑战与潜在机遇。由于缺乏相关基础，唐浚川从最基本的专业知识入手，自学了一系列课程，逐步建立起对这门学科的系统认识和理解。实验上，工作到凌晨成为他的日常，光刻机则成了他最亲密的战友。凭借日复一日高强度的学习与工作，唐浚川迅速弥补了跨专业带来的基础差距，成为了课题组里的器件专家。在攻读博士的第二年，唐浚川与合作者一起实现了当时最先进“3 nm”节点的二维鳍式晶体管，受到了国内外的一致认可。
02
攻坚克难
从“3nm”到“1nm”
芯片是全人类智慧的结晶，在全球龙头企业的带领下，芯片和晶体管的迭代速度极快。短短两年内，其他国家的竞争者已经由鳍式器件的研发转向更为先进的“1 nm”围栅器件。唐浚川没有沉浸在已取得的进步里，他马不停蹄地转向了难度更大、更为关键的二维围栅晶体管的开发与研制。与第一个项目不同，此次他作为项目负责人，承担起了二维围栅晶体管从始至终的每一个关键步骤的研发与优化工作。围栅架构晶体管是学术界和业界公认的最前沿新架构器件，相关工艺为各芯片企业的核心机密，国际上几乎找不到公开的先例可供借鉴。在没有最先进的精密仪器作支撑的情况下，由彭海琳教授指导、唐浚川领衔的研究团队经过长达两年的工艺探索与迭代，终于在本年年初率先突破了低功耗集成型二维围栅晶体管的研制，填补了相关领域的空白。这一例具有北大独立产权的先进晶体管成功突破了其他国家对我国的技术封锁，其性能和能效全面超越英特尔、台积电、IMEC等国际领军企业。
在原型器件实现突破以后，唐浚川和合作者们乘势而进，面向先进集成电路开展了一系列研究。截至目前，他们已经基于上述先进器件，初步实现规模化集成，并已经完成数例逻辑电路的构筑与功能演示。预计首例由我国独立研制的二维先进架构芯粒将在不久的将来面世。
03
担当责任
从独立探索到无私传承
在完成科研突破和个人进步的同时，唐浚川还积极投身于志愿服务。他主动担任北京大学分子材料与纳米加工平台协管员，独立负责电子束加工系统的日常维护、维修、管理以及新用户的培训和考核。在他的管理下，该仪器已经安全、稳定运行超过2万小时，无一例事故发生。在每一次培训中，唐浚川都会将自己多年积累的经验和技巧毫无保留地倾囊相授，并坚持为每位用户进行一对一考核，耐心解答他们的疑问，指导他们进行实验。迄今为止，他已完成了近百名新用户的培训，累计志愿服务时间超过1000小时。
来源 | 学生工作部
图片 | 唐浚川
排版 | 李若娴
