“经2021年10月25日党委常委会研究,决定成立湖南大学半导体学院(集成电路学院),为学校独立设置的二级教学科研单位。”2021年11月2日,一份下发到湖南大学各学院的文件,宣告了湖南高校首个半导体学院的成立。此前,湖南大学已与长沙市共建长沙半导体技术与应用创新研究院。
2020年以来,疫情反复之下,全球性的“芯片荒”持续蔓延,涉及100多个行业。而从中兴到华为的一系列事件后,半导体芯片引起从中国政府到社会各界的广泛关注。
“把个人事业与国家需求结合。”在中国工程院院士、国家电能变换与控制工程技术研究中心主任罗安的推动下,“一学院一研究院”的成立可谓正逢其时。
湖南大学校长段献忠对半导体学院和研究院寄予厚望——“提升第三代半导体产业的创新力和竞争力,主动服务好经济社会高质量发展”。
“不管技术竞争还是市场竞争,其背后都是人才的竞争。”省政协委员、湖南大学半导体学院首任院长廖蕾告诉政协融媒记者,半导体学院旨在为国家培养一批优秀的半导体专业人才,提升湖南的产业创新力和国际竞争力,推动“三高四新”战略实施,助力长沙成为世界半导体技术创新中心。
✦与长沙市战略合作 全球招募英才共同“创业”✦
“研国家之所需,急国家之所急,校党委的战略眼光非常长远。”得知湖南大学将成立半导体学院和建设长沙半导体技术与应用创新研究院的消息时,从事集成电路设计研究的张吉良教授非常兴奋。
自2020年7月国务院学位委员会将“集成电路科学与工程”设立为一级学科以来,国内多所高校相继成立了集成电路学院,包括清华大学、北京大学、华中科技大学等。相比之下,湖南大学半导体学院没有举行成立仪式,也没有新闻报道,显得十分低调。
2021年9月29日,湖南大学已与长沙市签订了重大科创项目,共建长沙半导体技术与应用创新研究院,构建“基础理论创新”与“科技成果转化”同频共振的平台,助力长株潭的“半导体材料-器件-芯片-装备”产业集群实现千亿级跨越式发展。
“目前半导体学院处于建设初期,少量师资从现有各个学院抽调,主要师资将从全球招聘。”廖蕾介绍,半导体学院目前核定了60个专任教师编制。
作为全国较早开展半导体研究的高校之一,湖南大学于1972年设立了半导体物理与器件专业,1976年设立了电子工程系,2006年成立了物理与微电子科学学院。此番在湖南率先成立半导体学院,正是根植于湖大在这一领域的深厚积淀。
半导体(集成电路),是一门基础学科和工程学科交叉性极强的学科,目前湖大半导体学院的教师,来自于校内物理与微电子科学、电气与信息工程等多个学院。
湖南大学半导体学院教授张明的专业领域是超敏感半导体气体传感器,专注于研究甲烷和氢气等清洁能源的泄露检测。“以前在专业上我更多是和同行们在线交流,学术观点、样品表征都不方便面对面探讨。”他告诉记者,半导体学院成立后,除了将提升硬件设备,老师们聚在一起交流半导体,更容易碰撞出思想的火花。
“新的学院,新的研究院,新的机遇,新的挑战,但我们的目标一致,就是建设一流学科,培养一流人才,服务企业发展,助力民族复兴。”听闻湖南大学半导体学院和长沙半导体技术与应用创新研究院陆续成立的消息,张明笑着说,“这种感觉很好,像大家在一起创业。”
“只有多领域的专家学者通力配合,才能共同推进半导体产业和研究领域的进步。”廖蕾透露,半导体学院计划于2022年秋季开展研究生招生,待专任教师规模达到要求后,经学校批准,招收半导体相关专业的本科生,这个时间应该不会太长。
✦门槛高薪酬低芯片人才缺口大✦
“在半导体领域,一流人才的培养需要高校和企业付出极大努力,而且可能很长时间看不到回报。”湖南大学半导体学院副教授胡伟感慨,“加强半导体人才的培养,服务于国家产业,这是高校教师的历史责任。”
根据《中国集成电路产业人才白皮书(2019-2020)》,到2022年,中国芯片专业人才仍有25万左右缺口。有学者指出,中国半导体产业链人才缺口可达60万人。
为何芯片人才如此匮乏?廖蕾表示,受制于国内芯片行业投入产出比大、研发投入高企等因素,芯片企业利润有限,人才薪资不及其他行业。同时,人才成长速度慢、迭代周期长,这也是限制芯片人才薪资涨幅的重要原因之一。
“前两年,芯片人才平均月薪刚刚迈过万元大关,仅为同等工作年限的软件类人才薪资水平的一半,这也造成了人才向薪资较高的软件设计领域转移。”廖蕾坦言。
“集成电路专业门槛较高,外专业很难跨界。外面的人才进不来,里面的人才又流失,导致芯片人才缺乏。”张吉良表示,培养集成电路人才的奇缺,也就是师资很缺乏。
“整体来说,我国半导体产业依然非常落后,人才需求极大。”张吉良介绍,从全球各地区在半导体产业的地位来看,美国在半导体设备和设计领域处于领先地位,日本、韩国、台湾则分别在半导体材料、存储和制造领域领先,而中国大陆还没有在任何一个环节拥有较强话语权。
芯片人才的严重匮乏,引起了从上而下的重视,国内高校竞相成立集成电路学院。在胡伟看来,就湖南而言,湖南大学在半导体人才的培养上有先天优势,国内半导体领域的不少中坚力量都来自湖大。
胡伟介绍,上世纪80年代,湖南大学就有当时国内最早也是最先进的一条半导体工艺线,主要用于专业人才培养,“不过当时半导体没那么受重视,后来因维护成本过高而难以为继。”
“建设半导体学院,成立长沙半导体技术与应用创新研究院,打造公共科研平台,可促进半导体领域创新创业,为学生提供更多接触产业的机会,强化理论知识与实践经验有机结合,对于人才培养具有重要意义。”张明对此充满期待。
✦湖南优渥土壤适合半导体发展✦
2021年11月19日,由国防科技大学、湖南大学、中南大学和中国电子科技集团公司第四十八研究所、泰科天润等单位共建的国家第三代半导体技术创新中心(湖南)落地长沙。
代表湖南大学签署《国创湖南中心共建协议》的廖蕾介绍,按照计划,到2025年,国创中心(湖南)拟带动湖南第三代半导体产业年产值100亿元,到2030年,拟带动湖南第三代半导体产业年产值1000亿元。
随着智能化时代的到来,第三代半导体成为各国抢占的战略高地,也将是湖南大学半导体学院和长沙半导体技术与应用创新研究院的重点发展方向。
“第三代半导体材料,主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等为代表的宽禁带半导体材料。”研究第三代半导体器件的胡伟介绍,第三代半导体材料更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,成为支撑“新基建”建设的关键核心器件,应用涵盖了5G基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁等主要领域。
值得一提的是,第三代半导体材料的功率器件及模块,可大幅降低电力系统的能量损耗和复杂度,应用于高耗能领域将创造出可观的节能空间,对于实现碳中和有重要意义。
“湖南在智能电网、新能源汽车、智能制造2.0等方向都具有优势,因此,发展第三代半导体,优化湖南产业布局,可促进高质量发展,助力‘三高四新’战略实施。”廖蕾认为,湖南有多家高校提供人才支撑,拥有数十家芯片半导体企业,已经形成了半导体发展的优渥土壤,长沙半导体技术与应用创新研究院将进一步推动我省半导体产业发展,服务“三高四新”战略。
在胡伟看来,湖南非常适合发展半导体制造业,“从中国中车到中联重科,湖南的智能制造已经跻身世界一流。我相信如果给湖南足够的时间和资金支持,我们在半导体领域一定可以做到世界领先,湖南人具有这种工匠精神”。
“半导体行业越是热,我们越需要冷静。”经历了半导体从“冷”到“热”过程的胡伟感慨,“中国芯”不是一蹴而就能实现的,半导体人要能够“吃得苦、霸得蛮、耐得烦”,这正是湖南人的性格。
根据国家统计局公布的数据,2020年中国集成电路进口总额超过2.4万亿元,约占进口总额的18%。相比之下,2020年石油原油进口总额约为1.22万亿,意味着国内芯片进口规模超过了石油一倍。
“科研人员应该立志于服务国家重大需求,我们心里都憋着一口气,努力改变中国‘缺芯少魂’的局面,不再被别人‘卡脖子’。”张吉良说。
来源:湖南政协