1935年元(yuan)旦(dan),王(wang)陽元(yuan)出(chu)(chu)生(sheng)于(yu)浙江(jiang)寧波(bo)柴橋(qiao)鎮一個普通勞(lao)動者的家庭,由于(yu)是在(zai)陽歷年元(yuan)旦(dan)出(chu)(chu)生(sheng),祖父為他起(qi)名陽元(yuan)。
1941年(nian),王(wang)陽元在柴橋小(xiao)學學習(xi),從上小(xiao)學起(qi),就(jiu)刻苦(ku)用功,各(ge)科學習(xi)成績(ji)年(nian)年(nian)都(dou)名(ming)列前茅。
1947年,王陽(yang)(yang)元(yuan)小(xiao)學(xue)(xue)畢(bi)業,并且以寧(ning)波(bo)市鎮海區統考第一名(ming)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)績考上了省立寧(ning)波(bo)中(zhong)學(xue)(xue),在(zai)(zai)中(zhong)學(xue)(xue)時期,他不僅養(yang)成(cheng)(cheng)了健康的(de)(de)(de)生活和學(xue)(xue)習習慣(guan),還樹立了要成(cheng)(cheng)為(wei)一個(ge)對祖(zu)國(guo)、對人(ren)民有貢(gong)獻的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)家的(de)(de)(de)堅定理想。在(zai)(zai)寧(ning)波(bo)中(zhong)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)時候,王陽(yang)(yang)元(yuan)以其《未來的(de)(de)(de)科學(xue)(xue)家——宇(yu)(yu)(yu)耕在(zai)(zai)成(cheng)(cheng)長》一文聞名(ming)于全班(ban)。“宇(yu)(yu)(yu)耕”是(shi)王陽(yang)(yang)元(yuan)為(wei)自己起(qi)的(de)(de)(de)筆名(ming),意為(wei)“宇(yu)(yu)(yu)宙的(de)(de)(de)耕耘者”。
1953年,考入(ru)北(bei)京大學。
1956年,周(zhou)恩(en)來總理(li)親自主持(chi)制(zhi)定了(le)12年科學(xue)規劃后,半(ban)導體(ti)作為(wei)五大(da)門(men)類學(xue)科之(zhi)一(yi)(yi)得以重點(dian)發展,北(bei)大(da)再一(yi)(yi)次云集了(le)一(yi)(yi)大(da)批(pi)優秀(xiu)的半(ban)導體(ti)專(zhuan)家(jia)。王陽(yang)元作為(wei)第一(yi)(yi)批(pi)學(xue)生被重點(dian)培(pei)養。其間,他學(xue)習了(le)有關半(ban)導體(ti)理(li)論與技術(shu)的多方(fang)面知識,為(wei)長期在微電子(zi)領(ling)域開展工作奠定了(le)扎實的基(ji)礎。
1958年,畢業于北京(jing)大學物理(li)系,之后留校任教,在北京(jing)大學工作。
1982年(nian),美(mei)國(guo)加(jia)州大學伯(bo)克利(li)分校(xiao)高級訪(fang)問學者(至(zhi)1983年(nian))。
1995年,當選為(wei)中國科學院信(xin)息技術科學部院士。王陽元現為(wei)北京大(da)學信(xin)息科學技術學院教授(1985年)、微電子學研究院首席科學家。
王陽元發表(biao)科(ke)研(yan)論文(wen)230多篇(pian),出版(ban)著作6部,現(xian)有(you)17項(xiang)重大科(ke)技成果。獲(huo)全國(guo)(guo)科(ke)學大會獎、國(guo)(guo)家(jia)發明(ming)獎、國(guo)(guo)家(jia)教(jiao)委(wei)科(ke)技進步一等(deng)獎、光華科(ke)技基金一等(deng)獎等(deng)共(gong)16項(xiang)國(guo)(guo)家(jia)級和部委(wei)級獎勵(li)。
70年(nian)代主持研(yan)(yan)制成(cheng)功我國第一(yi)塊(kuai)1024位MOS隨(sui)機存(cun)儲器(qi)(qi),是我國硅柵(zha)N溝(gou)道(dao)技術開拓者之一(yi),此后在(zai)多(duo)晶(jing)硅薄(bo)膜(mo)物理和(he)(he)(he)氧化(hua)動(dong)力(li)學研(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)面(mian)提出了(le)(le)新(xin)的(de)(de)(de)多(duo)晶(jing)硅氧化(hua)模(mo)(mo)(mo)型(xing)和(he)(he)(he)氧化(hua)動(dong)力(li)學工程應用方(fang)(fang)程和(he)(he)(he)特征參(can)數(shu)。被國際同行認為(wei)"在(zai)微(wei)電子領域(yu)處理了(le)(le)對(dui)(dui)許多(duo)工作(zuo)(zuo)(zuo)者都有(you)重要意義(yi)的(de)(de)(de)課題",“對(dui)(dui)現(xian)實(shi)工藝過程研(yan)(yan)究(jiu)具有(you)重要的(de)(de)(de)指導意義(yi)。”在(zai)絕(jue)緣(yuan)襯底上(shang)生長硅單(dan)晶(jing)薄(bo)膜(mo)(Silicon On Insulator-SOI)和(he)(he)(he)TFSOI/CMOS電路(lu)研(yan)(yan)究(jiu)中,發(fa)現(xian)了(le)(le)磷摻雜對(dui)(dui)固相(xiang)外延速率的(de)(de)(de)增強效(xiao)(xiao)應以及CoSi2柵(zha)對(dui)(dui)器(qi)(qi)件(jian)抗輻照特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)改進作(zuo)(zuo)(zuo)用。在(zai)SOI/CMOS器(qi)(qi)件(jian)模(mo)(mo)(mo)型(xing)和(he)(he)(he)電路(lu)模(mo)(mo)(mo)擬工作(zuo)(zuo)(zuo)方(fang)(fang)面(mian),提出了(le)(le)SOI器(qi)(qi)件(jian)浮(fu)體效(xiao)(xiao)應模(mo)(mo)(mo)型(xing)和(he)(he)(he)通過改變器(qi)(qi)件(jian)參(can)量(liang)(liang)抑制浮(fu)體效(xiao)(xiao)應的(de)(de)(de)工藝設(she)計技術,擴充了(le)(le)SPICE模(mo)(mo)(mo)擬軟(ruan)件(jian)。在(zai)SOI/CMOS新(xin)結(jie)構電路(lu)研(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)面(mian),開發(fa)了(le)(le)新(xin)的(de)(de)(de)深亞(ya)(ya)微(wei)米器(qi)(qi)件(jian)模(mo)(mo)(mo)型(xing)和(he)(he)(he)電路(lu)模(mo)(mo)(mo)擬方(fang)(fang)法,研(yan)(yan)究(jiu)成(cheng)功了(le)(le)多(duo)種(zhong)新(xin)型(xing)器(qi)(qi)件(jian)和(he)(he)(he)電路(lu)。在(zai)MOS絕(jue)緣(yuan)層物理與小尺寸器(qi)(qi)件(jian)物理研(yan)(yan)究(jiu),與合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)者一(yi)起提出新(xin)的(de)(de)(de)預測(ce)(ce)深亞(ya)(ya)微(wei)米器(qi)(qi)件(jian)可靠性(xing)(xing)的(de)(de)(de)分析和(he)(he)(he)測(ce)(ce)試方(fang)(fang)法。首(shou)次在(zai)國際上(shang)實(shi)現(xian)了(le)(le)有(you)關(guan)陷阱電荷三個基本參(can)量(liang)(liang)(俘獲截面(mian)、面(mian)密度和(he)(he)(he)矩心)的(de)(de)(de)直接測(ce)(ce)量(liang)(liang)和(he)(he)(he)在(zai)線檢測(ce)(ce)。
在(zai)80年代和90年代分別研究亞微(wei)米/深亞微(wei)米CMOS復(fu)合(he)柵結構和多晶硅發(fa)射(she)極超(chao)高速電路(lu),與合(he)作者一起在(zai)理論上提(ti)出了一個新(xin)的、能夠更準確(que)反(fan)映多晶硅發(fa)射(she)極晶體管物(wu)理特性的解析模型,被國(guo)際同行列(lie)為(wei)國(guo)際上有代表性的模型之一。對中(zhong)國(guo)獨立自(zi)主發(fa)展超(chao)大規模集成電路(lu)產業和改變我國(guo)雙極集成電路(lu)技術落后面(mian)貌均(jun)有重要意義(yi)。
在(zai)(zai)1986-1993年任(ren)全國(guo)ICCAD專(zhuan)家委員(yuan)會(hui)主任(ren)和(he)ICCAT專(zhuan)家委員(yuan)會(hui)主任(ren)期(qi)間,領導研制成(cheng)功了我國(guo)第一(yi)個大型集(ji)成(cheng)化的ICCAD系(xi)統(tong),使我國(guo)繼美(mei)國(guo)、日本、歐共(gong)體之后進(jin)入(ru)能自行開發(fa)大型ICCAD工具的先進(jin)國(guo)家行列;在(zai)(zai)研究(jiu)集(ji)成(cheng)電路發(fa)展規律基礎上提出了我國(guo)集(ji)成(cheng)電路產(chan)業(ye)和(he)設(she)計業(ye)的發(fa)展方(fang)向;組織參與(yu)了國(guo)家微電子"七·五","八·五"國(guo)家科(ke)技攻關。
現從事微電子學(xue)領(ling)域中新(xin)器件、新(xin)工藝(yi)和(he)新(xin)結構電路的研究,發表科(ke)研論文160多篇,出版(ban)著作6部,現有16項(xiang)重大科(ke)技成果(guo)。獲全(quan)國科(ke)學(xue)大會(hui)獎、國家發明獎、國家教委(wei)科(ke)技進步一等獎、光華科(ke)技基金(jin)一等獎等共(gong)16項(xiang)國家級和(he)部委(wei)級獎勵(li)。
發(fa)表科(ke)研(yan)論文230多篇,出版著作6部(bu),現(xian)有(you)17項重大科(ke)技成(cheng)果。獲全國(guo)(guo)科(ke)學大會獎、國(guo)(guo)家發(fa)明獎、國(guo)(guo)家教委科(ke)技進(jin)步一(yi)(yi)等(deng)獎、光華科(ke)技基金(jin)一(yi)(yi)等(deng)獎等(deng)共(gong)16項國(guo)(guo)家級(ji)和部(bu)委級(ji)獎勵。為推動我(wo)(wo)國(guo)(guo)微電(dian)(dian)子產(chan)(chan)業(ye)的發(fa)展(zhan),作為發(fa)起人之一(yi)(yi),創建中芯國(guo)(guo)際集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路制造有(you)限公司,領(ling)導建設成(cheng)功了我(wo)(wo)國(guo)(guo)第一(yi)(yi)條12英寸納米級(ji)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路生產(chan)(chan)線,使我(wo)(wo)國(guo)(guo)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路大生產(chan)(chan)技術(shu)水平處于國(guo)(guo)際先進(jin)水平。共(gong)培養百名碩士(shi)(shi)、博(bo)士(shi)(shi)和博(bo)士(shi)(shi)后(hou)。發(fa)表科(ke)研(yan)論文230多篇,出版著作6部(bu)。
王(wang)陽元有20項重大科技(ji)成果。1978年(nian)獲全國(guo)科學大會獎(jiang),1991年(nian)獲國(guo)家教委(wei)科技(ji)進(jin)步一(yi)等(deng)獎(jiang),2003年(nian)獲何梁何利科技(ji)進(jin)步獎(jiang),2007年(nian)獲國(guo)家科技(ji)進(jin)步二等(deng)獎(jiang),等(deng)19項國(guo)家級和(he)部委(wei)級獎(jiang)勵。
王陽元長期擔任中(zhong)國電子(zi)學會副(fu)理事長,《半導體學報》和《電子(zi)學報》(英文版(ban))副(fu)主編。信息產業部(bu)科技委委員(yuan)(電子(zi)),美國IEEE Fellow和英國IEE Fellow等(deng)。
其(qi)著作(zuo)《集成(cheng)電(dian)路工業全(quan)書(shu)》、《集成(cheng)電(dian)路工藝基礎》、《多(duo)晶硅(gui)薄膜(mo)及(ji)共(gong)在集成(cheng)電(dian)路中的應用》、《多(duo)晶硅(gui)發(fa)射極晶體管及(ji)其(qi)集成(cheng)電(dian)路》、《半導體器件》現(xian)存(cun)于(yu)寧波(bo)市圖書(shu)館(guan)“地(di)方文獻·甬籍名人名作(zuo)庫(ku)”。
從事微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)學領(ling)域(yu)中新(xin)(xin)器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、新(xin)(xin)工(gong)(gong)藝(yi)和(he)(he)(he)新(xin)(xin)結(jie)構(gou)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究。二十世紀70年(nian)(nian)代(dai)主持研(yan)(yan)究成(cheng)(cheng)(cheng)功我(wo)(wo)國(guo)(guo)第一(yi)(yi)(yi)塊3種類型(xing)(xing)(xing)1024位MOS動態隨機存儲器,是我(wo)(wo)國(guo)(guo)硅(gui)柵(zha)N溝道MOS技術開(kai)拓者(zhe)之一(yi)(yi)(yi)。80年(nian)(nian)代(dai)提出了多晶硅(gui)薄膜"應(ying)力(li)增(zeng)強(qiang)"氧化模(mo)型(xing)(xing)(xing)、工(gong)(gong)程應(ying)用(yong)方(fang)程和(he)(he)(he)摻雜濃度與(yu)遷移率的(de)(de)(de)(de)關系(xi),被國(guo)(guo)際同(tong)行(xing)認(ren)為"在微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)領(ling)域(yu)處理了一(yi)(yi)(yi)個對(dui)許多研(yan)(yan)究者(zhe)都(dou)有(you)重(zhong)要意(yi)義的(de)(de)(de)(de)問題","對(dui)實踐有(you)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)指(zhi)導(dao)意(yi)義"。研(yan)(yan)究了亞(ya)(ya)微(wei)(wei)米(mi)(mi)(mi)和(he)(he)(he)深亞(ya)(ya)微(wei)(wei)米(mi)(mi)(mi)CMOS電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)化物(wu)/多晶硅(gui)復合柵(zha)結(jie)構(gou);發(fa)現磷(lin)摻雜對(dui)固(gu)相外(wai)延(yan)速率增(zeng)強(qiang)效應(ying)以及(ji)CoSi2柵(zha)對(dui)器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)抗輻照特性的(de)(de)(de)(de)改(gai)進作(zuo)用(yong);90年(nian)(nian)代(dai)在SOI/CMOS器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)模(mo)型(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)模(mo)擬(ni)工(gong)(gong)作(zuo)方(fang)面(mian),提出了SOI器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)浮體效應(ying)模(mo)型(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)通過改(gai)變器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)參(can)量抑(yi)制浮體效應(ying)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)設計技術,擴充(chong)了SPICE模(mo)擬(ni)軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)。在SOI/CMOS新(xin)(xin)結(jie)構(gou)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)研(yan)(yan)究方(fang)面(mian),開(kai)發(fa)了新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)深亞(ya)(ya)微(wei)(wei)米(mi)(mi)(mi)器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)模(mo)型(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)模(mo)擬(ni)方(fang)法,研(yan)(yan)究成(cheng)(cheng)(cheng)功了多種新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu);與(yu)合作(zuo)者(zhe)一(yi)(yi)(yi)起(qi)提出了超高速多晶硅(gui)發(fa)射(she)極晶體管(guan)的(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)解(jie)析(xi)模(mo)型(xing)(xing)(xing),開(kai)發(fa)了成(cheng)(cheng)(cheng)套的(de)(de)(de)(de)先(xian)進雙(shuang)極集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)工(gong)(gong)藝(yi)技術;這(zhe)對(dui)獨立(li)自主發(fa)展(zhan)我(wo)(wo)國(guo)(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)產(chan)業(ye)具(ju)有(you)重(zhong)要意(yi)義。90年(nian)(nian)代(dai)后期開(kai)始研(yan)(yan)究微(wei)(wei)機電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)(MEMS),任(ren)(ren)微(wei)(wei)米(mi)(mi)(mi)/納米(mi)(mi)(mi)加(jia)工(gong)(gong)技術國(guo)(guo)家(jia)重(zhong)點(dian)實驗室主任(ren)(ren),主持開(kai)發(fa)了五套具(ju)有(you)自主知識(shi)產(chan)權的(de)(de)(de)(de)MEMS工(gong)(gong)藝(yi),開(kai)發(fa)了多種新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)MEMS器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)并向產(chan)業(ye)轉化,獲得一(yi)(yi)(yi)批發(fa)明專利(li)。近期又(you)致(zhi)力(li)于研(yan)(yan)究亞(ya)(ya)0.1μm器件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)(he)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)技術。在1986-1993年(nian)(nian)任(ren)(ren)全(quan)國(guo)(guo)ICCAD專家(jia)委(wei)員會(hui)(hui)主任(ren)(ren)和(he)(he)(he)ICCAT專家(jia)委(wei)員會(hui)(hui)主任(ren)(ren)期間,領(ling)導(dao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)(cheng)功了我(wo)(wo)國(guo)(guo)第一(yi)(yi)(yi)個大型(xing)(xing)(xing)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)化的(de)(de)(de)(de)ICCAD系(xi)統(tong),使(shi)我(wo)(wo)國(guo)(guo)繼美(mei)國(guo)(guo)、日本、歐共體之后進入能自行(xing)開(kai)發(fa)大型(xing)(xing)(xing)ICCAD工(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)(de)(de)先(xian)進國(guo)(guo)家(jia)行(xing)列;在研(yan)(yan)究集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)發(fa)展(zhan)規律(lv)基礎上提出了我(wo)(wo)國(guo)(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)產(chan)業(ye)和(he)(he)(he)設計業(ye)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)戰略建議(yi)。為推動我(wo)(wo)國(guo)(guo)微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),作(zuo)為發(fa)起(qi)人之一(yi)(yi)(yi),創建了中芯國(guo)(guo)際(SMIC-Semiconductor Manufacturing International Corporation)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)制造(zao)(上海(hai))有(you)限公(gong)司。
1958年(nian)(nian)(nian),是王(wang)陽(yang)元人生的一(yi)個關鍵轉折(zhe)點,因(yin)為(wei)在(zai)這(zhe)一(yi)年(nian)(nian)(nian)他畢業留(liu)校,再一(yi)次選(xuan)擇了(le)微電子(zi)事業。這(zhe)也印證了(le)王(wang)陽(yang)元“傳家(jia)有(you)道唯存(cun)厚,處事無奇(qi)但執(zhi)真(zhen)”的家(jia)訓。留(liu)校的王(wang)陽(yang)元把工(gong)作重心放在(zai)了(le)如何(he)促進國家(jia)微電子(zi)產業發展(zhan)上,經(jing)過(guo)深入的調(diao)查研究,他和(he)同事們確定(ding)了(le)“硅柵(zha)N溝道技(ji)(ji)術(shu)”的研究方(fang)向。經(jing)過(guo)近7年(nian)(nian)(nian)堅韌不拔的奮斗(dou),1975年(nian)(nian)(nian),我(wo)國第一(yi)塊1024位MOS動(dong)態隨機存(cun)儲(chu)器問世(shi),這(zhe)被(bei)稱為(wei)是我(wo)國MOS集成電路(lu)(lu)技(ji)(ji)術(shu)和(he)產業發展(zhan)過(guo)程中具有(you)里程碑意義的事件(jian),它(ta)比Intel公司研制的硅柵(zha)N溝道MOSDRAM只晚了(le)4年(nian)(nian)(nian),因(yin)此獲(huo)得(de)了(le)1978年(nian)(nian)(nian)全國科學(xue)大會獎。從此,王(wang)陽(yang)元更加認定(ding)了(le)集成電路(lu)(lu)技(ji)(ji)術(shu)對信息社會的重要(yao)作用(yong)。
微(wei)電(dian)子學和集成(cheng)電(dian)路(lu)(lu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在上世紀80年(nian)代得到了較大的發(fa)展,集成(cheng)電(dian)路(lu)(lu)的計(ji)算(suan)機輔助設(she)計(ji)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(ICCAD)與軟件(jian)工具成(cheng)為(wei)(wei)制約(yue)其(qi)發(fa)展的障礙。鑒于中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)當時(shi)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)水平和科(ke)研(yan)(yan)條件(jian),中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)政(zheng)府(fu)試圖(tu)通過技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)引進(jin)解決這個問題(ti),但是為(wei)(wei)了不(bu)讓(rang)我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)發(fa)展戰略高(gao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),西方國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家在技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和設(she)備上對我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)實行封鎖禁(jin)運,技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)引進(jin)的問題(ti)經過多方面的努力與談判(pan)都沒(mei)能成(cheng)功,中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)決心自(zi)己開發(fa)這項(xiang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。在這一關鍵時(shi)刻,王陽元當時(shi)作為(wei)(wei)訪問學者從美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)回國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)不(bu)久,即擔任(ren)起北大微(wei)電(dian)子研(yan)(yan)究所(suo)所(suo)長的職(zhi)務,并被(bei)聘請擔任(ren)全國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)ICCAD委員會(hui)主任(ren),主持組織集成(cheng)化ICCAD三級系統的研(yan)(yan)發(fa)工作,開始了我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)集成(cheng)電(dian)路(lu)(lu)設(she)計(ji)自(zi)主創新的新階段。
經過6年奮戰(zhan),中國第一個按軟件工程方法(fa)開發(fa)(fa)的(de)(de)、集(ji)成(cheng)化的(de)(de)超大(da)規模(mo)集(ji)成(cheng)電(dian)路計(ji)算機(ji)輔(fu)助設(she)計(ji)系(xi)統研制(zhi)成(cheng)功了(le)。它的(de)(de)研制(zhi)成(cheng)功使中國繼(ji)美(mei)國、日(ri)本、西歐之后進入到能自行(xing)開發(fa)(fa)大(da)型(xing)集(ji)成(cheng)電(dian)路計(ji)算機(ji)輔(fu)助設(she)計(ji)系(xi)統的(de)(de)先進行(xing)列,具(ju)有完全的(de)(de)自主(zhu)知識產權。
對于自主知識(shi)(shi)產權(quan),王(wang)陽元還(huan)是十(shi)分重視,他(ta)說,知識(shi)(shi)產權(quan)是原始創(chuang)新的(de)具體(ti)體(ti)現,一個(ge)產業的(de)持(chi)續(xu)發展必須有足(zu)(zu)夠的(de)知識(shi)(shi)產權(quan)作為其堅強(qiang)后盾。在針對客(ke)觀需求開展系統研究工(gong)作的(de)時候(hou),我們決不能亦步亦趨地沿(yan)著已有的(de)技術路(lu)線走下去,必須立足(zu)(zu)于創(chuang)新,有所發明(ming)、有所創(chuang)造。
王陽元(yuan)曾任國(guo)(guo)家級微米/納(na)米加(jia)工(gong)技術重點實驗(yan)(yan)室的(de)(de)(de)(de)主任。在實驗(yan)(yan)室建設(she)之(zhi)初,王陽元(yuan)就強調:“真正的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)技術是買不來的(de)(de)(de)(de),我們必(bi)須(xu)自主研(yan)發,從基礎層(ceng)面上提升我國(guo)(guo)微機電(dian)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)研(yan)制(zhi)和開(kai)發水平。”經過近十(shi)年的(de)(de)(de)(de)努力,這個實驗(yan)(yan)室建立(li)了中國(guo)(guo)第一個與集成電(dian)路加(jia)工(gong)工(gong)藝兼容的(de)(de)(de)(de)微機電(dian)系(xi)統加(jia)工(gong)平臺和設(she)計技術平臺。已(yi)經自主開(kai)發了3套加(jia)工(gong)工(gong)藝,有6項(xiang)技術創(chuang)新(xin),已(yi)獲(huo)11項(xiang)發明(ming)專(zhuan)利的(de)(de)(de)(de)授(shou)權,還正在申請29項(xiang)發明(ming)專(zhuan)利。
匯(hui)集了(le)(le)(le)王陽(yang)元院(yuan)士在(zai)1998年到2004年期間發(fa)表(biao)的(de)重要(yao)論(lun)文和論(lun)述(shu),內容涉(she)及(ji)微(wei)電(dian)子學(xue)(xue)科(ke)(ke)的(de)發(fa)展(zhan)戰(zhan)略研(yan)究、發(fa)展(zhan)前沿(yan)綜(zong)述(shu)、學(xue)(xue)術(shu)(shu)論(lun)文、科(ke)(ke)學(xue)(xue)研(yan)究方法論(lun)、產業建設和人(ren)才培養等多個方面(mian)。在(zai)此期間里,他與合(he)作(zuo)者以及(ji)研(yan)究生共同(tong)發(fa)表(biao)了(le)(le)(le)70余篇學(xue)(xue)術(shu)(shu)論(lun)文。本書(shu)從(cong)中(zhong)精選(xuan)了(le)(le)(le)發(fa)表(biao)在(zai)國內外(wai)重要(yao)學(xue)(xue)術(shu)(shu)刊物上的(de)有關SOI/CMOS器件與電(dian)路、超深亞微(wei)米器件研(yan)究、MEMS研(yan)究和電(dian)路研(yan)究等方面(mian)的(de)36篇有代表(biao)性的(de)學(xue)(xue)術(shu)(shu)論(lun)文。這些(xie)論(lun)文和論(lun)述(shu)在(zai)國內外(wai)微(wei)電(dian)子領域(yu)的(de)學(xue)(xue)術(shu)(shu)界(jie)(jie)、教育(yu)界(jie)(jie)和工業界(jie)(jie)產生了(le)(le)(le)深刻影響,推動了(le)(le)(le)我(wo)國微(wei)電(dian)子科(ke)(ke)學(xue)(xue)技(ji)術(shu)(shu)和產業的(de)發(fa)展(zhan),反映(ying)了(le)(le)(le)王陽(yang)元院(yuan)士作(zuo)為一位“仁(ren)智雙馨”的(de)戰(zhan)略科(ke)(ke)學(xue)(xue)家(jia)的(de)風貌(mao)。本書(shu)可作(zuo)為高等學(xue)(xue)校信息(xi)技(ji)術(shu)(shu)及(ji)微(wei)電(dian)子專業師生的(de)參考書(shu),也可供相關領域(yu)的(de)技(ji)術(shu)(shu)人(ren)員、科(ke)(ke)研(yan)人(ren)員及(ji)科(ke)(ke)技(ji)管(guan)理人(ren)員學(xue)(xue)習(xi)參考。
幾十年(nian)如一(yi)日的(de)研究、實踐(jian),使王陽元(yuan)深刻地體(ti)會到微電子學最終還要服務于實踐(jian)。于是,中(zhong)(zhong)芯(xin)國(guo)(guo)(guo)(guo)際應時而生。中(zhong)(zhong)芯(xin)國(guo)(guo)(guo)(guo)際成立于2000年(nian),擁(yong)有(you)3座芯(xin)片(pian)(pian)代工(gong)(gong)廠,包括一(yi)座具(ju)有(you)后端銅互連(lian)工(gong)(gong)藝的(de)代工(gong)(gong)廠。2003年(nian),中(zhong)(zhong)芯(xin)國(guo)(guo)(guo)(guo)際被(bei)世界知名的(de)《半導體(ti)國(guo)(guo)(guo)(guo)際》(Semiconductor International)雜志評為(wei)全球“2003年(nian)度最佳半導體(ti)廠”之一(yi),并在2004年(nian)建成了(le)我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)第(di)一(yi)條大型12英寸納米級集(ji)成電路大生產線(xian)。對于中(zhong)(zhong)芯(xin)國(guo)(guo)(guo)(guo)際,王陽元(yuan)有(you)自己(ji)的(de)評價:“中(zhong)(zhong)芯(xin)國(guo)(guo)(guo)(guo)際既是中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)芯(xin)片(pian)(pian)制(zhi)造(zao)業(ye)的(de)又一(yi)個里(li)程碑,也不全是中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)集(ji)成電路芯(xin)片(pian)(pian)制(zhi)造(zao)業(ye)的(de)里(li)程碑。”
他解(jie)釋說,說它是(shi)里程碑是(shi)因(yin)為它把中(zhong)(zhong)國集成電(dian)路技(ji)術(shu)水平與全球先進(jin)水平的(de)差距由原來(lai)(lai)的(de)4~5個(ge)技(ji)術(shu)節點縮小到1~2個(ge),實(shi)現了中(zhong)(zhong)國芯片制造業的(de)歷史性突破(po);說它不是(shi)里程碑,則是(shi)因(yin)為中(zhong)(zhong)芯國際還(huan)沒有真(zhen)正能(neng)夠(gou)掌(zhang)握一大批(pi)具有世(shi)(shi)界(jie)(jie)前沿水平的(de)自主知識產權(quan)。但是(shi),我(wo)們希(xi)望將來(lai)(lai)的(de)中(zhong)(zhong)芯國際能(neng)夠(gou)掌(zhang)握國際前端技(ji)術(shu),能(neng)在某些領域引(yin)領世(shi)(shi)界(jie)(jie)潮流,成為又一個(ge)真(zhen)正的(de)里程碑。
在談到(dao)這(zhe)個話(hua)題的(de)(de)(de)時候,王陽元認為(wei)中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)風(feng)險(xian)(xian)投(tou)資(zi)(zi)機制尚(shang)不完善(shan)。因(yin)為(wei)科(ke)研院所(suo)的(de)(de)(de)科(ke)技(ji)(ji)成(cheng)果并(bing)不等(deng)于產(chan)品(pin),而產(chan)品(pin)又不等(deng)于商品(pin),其中(zhong)要有(you)一個中(zhong)間環節,即(ji)風(feng)險(xian)(xian)投(tou)資(zi)(zi)。他引(yin)用馬克思《資(zi)(zi)本論》中(zhong)的(de)(de)(de)一句話(hua)“產(chan)品(pin)變為(wei)商品(pin)是(shi)驚險(xian)(xian)的(de)(de)(de)一躍,其結果要么(me)是(shi)產(chan)生利潤,要么(me)是(shi)摔死(si)資(zi)(zi)本家”。這(zhe)也是(shi)風(feng)險(xian)(xian)投(tou)資(zi)(zi)的(de)(de)(de)真(zhen)實寫照,所(suo)以,風(feng)險(xian)(xian)投(tou)資(zi)(zi)必須建立退出(chu)機制。同時國(guo)家應相應地(di)降低(di)企(qi)業(ye)(ye)上市的(de)(de)(de)門檻,尤其是(shi)高新技(ji)(ji)術企(qi)業(ye)(ye),讓更多的(de)(de)(de)企(qi)業(ye)(ye)可以得到(dao)融(rong)資(zi)(zi)。我(wo)國(guo)高新技(ji)(ji)術企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)平均壽(shou)命(ming)是(shi)兩年左右,其中(zhong)很重要的(de)(de)(de)因(yin)素是(shi)沒有(you)資(zi)(zi)金的(de)(de)(de)支持。
作(zuo)為(wei)微(wei)(wei)(wei)電(dian)子學(xue)(xue)界的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)位領軍(jun)人物(wu)(wu),王(wang)陽(yang)元對中國(guo)微(wei)(wei)(wei)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展充滿信心,他(ta)說,未來我國(guo)微(wei)(wei)(wei)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)將通過與(yu)其他(ta)學(xue)(xue)科更(geng)密切的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)產生(sheng)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)產業。微(wei)(wei)(wei)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)強大生(sheng)命力在于它(ta)可以低(di)成本、大批量(liang)地生(sheng)產出(chu)具有高(gao)可靠性(xing)和(he)高(gao)精度的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)子芯片(pian)。這種技(ji)(ji)術(shu)一(yi)(yi)旦與(yu)其他(ta)學(xue)(xue)科相結(jie)合(he),便(bian)(bian)會誕生(sheng)出(chu)一(yi)(yi)系列(lie)嶄新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)科和(he)重大的(de)(de)(de)(de)(de)經濟增長點(dian),作(zuo)為(wei)與(yu)微(wei)(wei)(wei)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)成功(gong)結(jie)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)典型例子便(bian)(bian)是MEMS(微(wei)(wei)(wei)機(ji)電(dian)系統)技(ji)(ji)術(shu)或稱微(wei)(wei)(wei)系統技(ji)(ji)術(shu)和(he)生(sheng)物(wu)(wu)芯片(pian)等。前者(zhe)是微(wei)(wei)(wei)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)與(yu)機(ji)械(xie)、光學(xue)(xue)等領域(yu)結(jie)合(he)而誕生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de),后(hou)者(zhe)則是與(yu)生(sheng)物(wu)(wu)工程技(ji)(ji)術(shu)結(jie)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)產物(wu)(wu)。
微電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)機(ji)械系(xi)統就是(shi)微電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)拓寬和(he)延伸,它(ta)將(jiang)微電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)技(ji)術(shu)和(he)精密機(ji)械加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)相互融合,實現了(le)微電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)與機(ji)械融為一(yi)體的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統。MEMS將(jiang)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)系(xi)統和(he)外部(bu)世界(jie)聯系(xi)起來,它(ta)不僅(jin)可(ke)(ke)以感受運動、光、聲(sheng)、熱、磁等(deng)自然界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)外部(bu)信(xin)(xin)號(hao)(hao),把這些信(xin)(xin)號(hao)(hao)轉換(huan)成電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)系(xi)統可(ke)(ke)以認識的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)信(xin)(xin)號(hao)(hao),而且(qie)還可(ke)(ke)以通過電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)系(xi)統控制這些信(xin)(xin)號(hao)(hao),發出指令(ling)(ling)并完(wan)成該指令(ling)(ling)。從廣義上講(jiang),MEMS是(shi)指集微型傳感器、微型執行(xing)器、信(xin)(xin)號(hao)(hao)處理和(he)控制電(dian)(dian)(dian)路、接口電(dian)(dian)(dian)路、通信(xin)(xin)系(xi)統以及電(dian)(dian)(dian)源于一(yi)體的(de)(de)(de)(de)(de)微型機(ji)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統。MEMS技(ji)術(shu)是(shi)一(yi)種典型的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)學(xue)(xue)(xue)科(ke)交叉的(de)(de)(de)(de)(de)前沿性研究領域(yu),它(ta)幾(ji)乎涉(she)及到自然及工(gong)程科(ke)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)所有領域(yu),如電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)技(ji)術(shu)、機(ji)械技(ji)術(shu)、光學(xue)(xue)(xue)、物理學(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)、生物醫學(xue)(xue)(xue)、材料科(ke)學(xue)(xue)(xue)、能源科(ke)學(xue)(xue)(xue)等(deng)。
集成電路作(zuo)(zuo)為一項技術發明(ming),極大(da)地(di)改變了人(ren)類的生活方式和生產(chan)方式,對(dui)社(she)會(hui)的進步起(qi)到了重大(da)作(zuo)(zuo)用(yong)。我國集成電路的市場(chang)規模世(shi)界第一、市場(chang)增長速度世(shi)界第一,但是(shi)外貿逆差也是(shi)國內第一。
中(zhong)國集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)技術和產業(ye)從20世紀五六十年代剛剛起步的半(ban)導體研究,到“文(wen)革”時期與國際學術界基(ji)本(ben)隔離,再到八九十年代艱(jian)辛(xin)地挑戰(zhan)國際前(qian)沿,終于(yu)開(kai)始了飛(fei)躍式地發展,引起了世界的關注。面(mian)對(dui)中(zhong)國集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)令人興奮的成(cheng)(cheng)績,作為(wei)中(zhong)國集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)產業(ye)的開(kai)拓者之一,中(zhong)國科(ke)學院院士王(wang)陽(yang)元有自(zi)己的看(kan)法:“中(zhong)國集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)能(neng)取得這樣(yang)的成(cheng)(cheng)績固然令人興奮,但(dan)是(shi)我們也面(mian)臨著前(qian)所未有的挑戰(zhan)。自(zi)主知識(shi)產權缺少、科(ke)技成(cheng)(cheng)果產業(ye)化率低(di)、研究人員缺乏等(deng)都是(shi)我們亟須解決的問(wen)題。”
自主(zhu)知(zhi)(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)(quan)是(shi)形成集(ji)成電路(lu)產(chan)業(ye)(ye)核心競(jing)爭力的(de)關鍵。集(ji)成電路(lu)產(chan)業(ye)(ye)是(shi)資金高投入(ru)、技(ji)術高密(mi)集(ji)、高度國(guo)際(ji)化的(de)產(chan)業(ye)(ye),但真正阻礙后(hou)發國(guo)家進入(ru)國(guo)際(ji)集(ji)成電路(lu)產(chan)業(ye)(ye)領域(yu)的(de)是(shi)技(ji)術。不能(neng)在(zai)產(chan)品設計和制造工藝(yi)技(ji)術上擁有一(yi)批自主(zhu)知(zhi)(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)(quan),就永遠難以在(zai)國(guo)際(ji)市場中(zhong)生存與發展。
在我國建設(she)創(chuang)新型國家的(de)(de)背(bei)(bei)景(jing)下,自主知識產(chan)權、技術(shu)(shu)產(chan)業化(hua)尤為重要,在微(wei)電子領(ling)域,王陽元(yuan)提出了“產(chan)前研(yan)(yan)(yan)發(fa)聯盟”的(de)(de)設(she)想。產(chan)前研(yan)(yan)(yan)發(fa)聯盟,將實行“官(guan)、產(chan)、學、研(yan)(yan)(yan)、用”相結合,背(bei)(bei)靠高校(xiao)與科研(yan)(yan)(yan)機(ji)構的(de)(de)基礎和應用基礎研(yan)(yan)(yan)究,面向(xiang)產(chan)業發(fa)展大生產(chan)的(de)(de)關鍵(jian)技術(shu)(shu)需(xu)(xu)要,能提高自主創(chuang)新的(de)(de)核(he)心競爭力,開(kai)發(fa)為下一代集(ji)成電路發(fa)展(當前可定位(wei)在45~22納米)提供企(qi)業所(suo)需(xu)(xu)要的(de)(de)產(chan)前核(he)心技術(shu)(shu)、專利,并培養相應的(de)(de)人才。
王陽元認為,科(ke)技創(chuang)新(xin)(xin)的(de)(de)背(bei)后是(shi)體制(zhi)(zhi)、機(ji)制(zhi)(zhi)創(chuang)新(xin)(xin)的(de)(de)問(wen)題,科(ke)技創(chuang)新(xin)(xin)與(yu)機(ji)制(zhi)(zhi)創(chuang)新(xin)(xin)互(hu)為動(dong)力(li)、互(hu)為因果(guo),新(xin)(xin)的(de)(de)科(ke)技創(chuang)新(xin)(xin)會催生與(yu)之相適應的(de)(de)新(xin)(xin)型機(ji)制(zhi)(zhi),同時也要依賴于機(ji)制(zhi)(zhi)的(de)(de)不斷(duan)進步;而新(xin)(xin)的(de)(de)機(ji)制(zhi)(zhi)創(chuang)新(xin)(xin)所(suo)形成的(de)(de)有利因素也可以促使更(geng)多的(de)(de)科(ke)技創(chuang)新(xin)(xin)成果(guo)不斷(duan)涌(yong)現。所(suo)以,產前(qian)研發聯(lian)盟要想(xiang)做好,首先要在體制(zhi)(zhi)與(yu)運(yun)作(zuo)模式上下功夫。
產(chan)前研發聯盟(meng)會采(cai)取不(bu)以盈利為(wei)主要目的公司運作機(ji)制。以政(zheng)府(fu)為(wei)主導(包括中央政(zheng)府(fu)和(he)地方政(zheng)府(fu)),實行企(qi)業、大學、研究所(suo)及主要應用部門等(deng)共同組建(jian)的股份制獨(du)立法人單位。產(chan)前研發聯盟(meng)采(cai)用開(kai)放模式,不(bu)僅向國內(nei)企(qi)業、研究單位開(kai)放,而(er)且向國際開(kai)放,以提高國際間(jian)合(he)(he)作。它(ta)能(neng)(neng)夠(gou)激發原始創新(xin)(xin)能(neng)(neng)力、能(neng)(neng)夠(gou)通過整合(he)(he)資(zi)源(yuan)形成(cheng)(cheng)集成(cheng)(cheng)創新(xin)(xin)能(neng)(neng)力和(he)通過引進(jin)消化吸收形成(cheng)(cheng)再(zai)創新(xin)(xin)能(neng)(neng)力的較(jiao)好組織形式;是(shi)符合(he)(he)自主創新(xin)(xin)戰略(lve)目標的,企(qi)業為(wei)主體(ti)(ti)、產(chan)學研結合(he)(he)的集約(yue)化技(ji)術創新(xin)(xin)體(ti)(ti)系;是(shi)能(neng)(neng)夠(gou)在(zai)較(jiao)短的時間(jian)內(nei)實現關鍵(jian)技(ji)術和(he)核(he)心(xin)技(ji)術突破(po)的、控制和(he)降低(di)對國外資(zi)源(yuan)依(yi)賴程度的有效戰略(lve)舉措;是(shi)加(jia)速科技(ji)成(cheng)(cheng)果向現實生產(chan)力轉化的新(xin)(xin)型紐帶和(he)橋梁。