“青年千人”张韵：探索性研究要允许失败

2012年12月12日  来源：科学时报

■本报记者 温才妃

　　张韵第二批国家“青年千人计划”专家。现任职于中国科学院半导体所半导体照明研发中心。主要研究方向是氮化镓族半导体器件核心制造工艺及器件物理。

　　当很多同龄人还在职场“爬格子”时，张韵已入选了第二批“青年千人计划”。1982年出生的他成为该批入选者中年龄的倒数第三名。

　　虽说年纪轻，张韵却有着一份漂亮的“成绩单”。在美国佐治亚理工学院攻读博士期间，他作为项目组的核心成员，深入研究了氮化镓器件几乎所有的应用领域，包括发光器件、光探测器件及高功率电子器件；他参与了多项DARPA（美国国防先进研究项目局）项目，开发的器件性能都达到了世界领先水平，让“青年千人计划”选拔的评委眼前一亮。

　　张韵坦言，年轻是自己最大的劣势，也是最大的优势。他认为，青年科研人员的冲劲非常足，但一定要脚踏实地，步伐不宜过急，同时希望科研界给予他们更多的包容与支持。

　　科研需要“温故而知新”

　　金融危机过后，美国的就业市场惨淡。然而，张韵很幸运。2个月内，他陆续拿到三四个offer，其中既有业内知名的半导体公司，也有大学的博士后职位。

　　与多数“青年千人计划”入选者不同，张韵毕业后没有留在大学，而是选择了工业界。对于这个决定，曾经在工业界工作多年的导师并不意外，而让他略感意外的是，张韵没有选择自己熟悉的氮化镓领域，而是绕了一个“小弯”，进入美国最大的砷化镓外延晶片生产商高平半导体公司。“同为化合物半导体的砷化镓和氮化镓，在材料、器件及应用上都是一脉相承。但砷化镓的研究要比氮化镓成熟得多，并且在光电子、射频及光伏领域早已实现了产业化。”

　　“让我感受特别深的是，很多科研人员非常看重新材料的探索，反而对前辈们留下的成熟工艺经验轻视了。”张韵说。

　　这份感触源自于他对NpN型氮化镓异质结晶体管的性能改进。长期以来，氮化镓晶体管存在开启偏置电压和拐点电压过高的问题，严重限制器件的高频性能。对此的一般解释是p型氮化镓材料电阻过大。事实上，在砷化镓晶体管的研究历史中，同样的问题早已发生过，而问题的症结并不在材料电阻，而在于接触电极和蚀刻工艺的优化。团队朝主要矛盾一努力，问题很快便解决了。

　　张韵悟出一个道理——做科研，需要站在巨人的肩膀上，如果你不去站，必然要走弯路。实际上，从上世纪70年代开始，砷化镓科研领域已有很多经典论文、书籍，“可惜摆在那儿，愿意认真看的人越来越少”。而对于科研中的“追新”现象，张韵表示非常理解，“因为只有新东西才能产生好的paper”。但是，他更喜欢“温故而知新”的感觉。

　　大学应该包容课题风险

　　科研中缺少“温故而知新”的观念，更深层次的原因是什么？张韵认为是当前的科研评价机制下产生的唯论文论。

　　在这一点上，张韵认为国外大学有我们值得学习的地方。他曾经求学的美国佐治亚理工学院，工程学科实力强劲，排全美第四名，却对博士生毕业没有硬性的论文要求，甚至其“宽容”程度远超过了国内高校的理解范围。

　　张韵回忆，在一名女博士生的毕业答辩上，演示用氮化物做的太阳能电池，但是光照与不照的电池电流—电压曲线一样，也即意味着太阳能电池与光照无关，实验失败无疑。“如果在国内高校，肯定不能毕业。”

　　谁想这名女博士生最后竟然毕业了。学术委员会对她进行了众多质疑后，女博士生回到讲台，作了20多分钟的失败分析，学术委员会最终签字同意。后来，这名女博士生受聘于一所高校任教。

　　“在大学里，做课题有一定风险，但同时美国的大学又包容这种风险，即便最后没做出来，学生也可以毕业，也能被人认可。”张韵说。

　　他同时指出，给有特殊情况的学生一个机会，体现出的是对毕业生考核的毫不偷懒和认真负责。学术委员会必须详细听报告、作分析、提问题，其耗费的时间、精力比顺利答辩者多好几倍。

　　张韵表示，这个例子不仅有教育思路的启示，还给人以科研管理上的启发——不能给研究生、青年科研人员太大压力，探索性的工作同时应该也是训练的过程。

　　“做事要专，但眼界要宽”

　　为了让“青年千人”安心科研，中组部给予了他们很多“特殊待遇”。然而，让张韵更感动的是中组部领导的一句话：“‘青年千人’不要太着急，10年后再看你们的成绩。”

　　来到中科院半导体所，张韵结合所长的氮化镓知识，从事半导体照明LED研究。他给自己的定位，不单单是一名科学家，还是一名工程师、创业者，将从事的科研成果推向产业化才是他的最终目标。

　　张韵表示，国内LED产业非常火暴，然而一般LED的定位是取代传统灯泡，至今还没有多少人能跳出这个框框。“没有超前想一步，相当于自降身价，把科学家变为灯泡制造商。而要实现这个突破，做的事要专，但眼界一定要宽。”

　　目前从事氮化镓器件研究的公司和科研单位普遍是做光的只做光，做电的只做电，做通讯的只做通讯。张韵正在着手将光、电和射频集成到一个氮化镓芯片上，实现高度集成化的高端智能照明器件。这一个灵感，正是源自他在高平公司从事的智能手机芯片开发。

　　喜欢南怀瑾，热爱文史哲的张韵，闲时会到生活中找灵感。“我希望从中发现与科研有关的创意，这样才能更深入地理解市场对科研的需求。”张韵笑笑说。

　　在他看来，市场的切入点不是天天坐在办公室、奋斗在实验室里就能知道的。“我正在影响身边的科研‘宅人’，让他们通过调研、展会多出去看看。”

来源：中国科学报