北大电子学院：攻坚半导体前沿，践行科技自立
在全球科技竞争的激烈赛道上，半导体芯片技术是衡量一个国家科技实力的核心指标。随着硅基芯片逐渐逼近摩尔定律的物理极限，如何突破性能瓶颈、提升芯片的集成度与能效比，成为世界各国科研人员竞相攻坚的“必答题”。在这场没有硝烟的技术博弈中，中国科研人员凭借坚定的信念、不懈的努力和卓越的智慧，正推动低维半导体芯片技术从 “跟跑” 到 “领跑” 的历史性跨越。北京大学电子学院长聘副教授邱晨光带领的团队，正是这一进程中的杰出代表。
打破瓶颈，助力芯片技术“弯道超车”
近年来，国家高度重视半导体芯片技术的发展，将其列为关键核心技术攻关的重点领域。《中华人民共和国科学技术进步法》明确指出，要加强关键核心技术攻关，加快实现高水平科技自立自强。在政策引导和支持下，邱晨光毅然投身于半导体纳米晶体管的研究中。
传统硅基场效应晶体管已接近其本征物理极限，国际半导体器件与系统路线图（IRDS）预测，硅基晶体管的栅长缩减将停滞在12纳米，工作电压不能小于0.6伏，这严重制约了芯片性能的进一步提升。为延续摩尔定律，邱晨光将目光聚焦在具有高迁移率、且厚度仅原子级薄的低维材料上，如碳纳米管和二维材料等，开启了新型半导体技术探索。
2017年，邱晨光以第一作者在《科学》发表论文，实现5纳米栅长碳纳米管晶体管，该晶体管达到了二进制开关电子器件的量子极限，本征性能超同尺寸硅基CMOS，速度快2-5倍，功耗延时积优近10倍。该成果入选中国高校十大科技进展，中国百篇最具影响国际学术论文等，获台积电、IBM、斯坦福大学资深研究员肯定。2018年，再以第一作者在《科学》发表狄拉克冷源晶体管成果，打破玻尔兹曼限制，室温亚阈值摆幅达35 毫伏/量程，该项晶体管新机理入选国际半导体路线图，国家重点研发计划十三五标志性成果，全国科创中心重大标志性原创成果等。
2023年，团队研制出世界上迄今弹道率最高、速度最快、功耗最低的二维晶体管——弹道硒化铟晶体管，该晶体管使用高载流子热速度的三层硒化铟作为沟道，在室温下实现83%的弹道率，一举打破硅基终极“红墙”：沟长10纳米（超硅基极限12纳米）、电压0.5伏（超2037年硅基极限0.6伏），本征门延时0.32皮秒（较硅基极限快4倍），功耗延迟积低一个量级。成果发表于《自然》，入选“2023年中国十大科技进展新闻”、“中国高校十大科技进展”等。
2024年，团队在《自然・电子学》发表成果，发明“稀土钇掺杂诱导相变”及“原子级精准选区掺杂技术”，解决源漏极金属与二维半导体接触存在肖特基势垒的国际难题，通过软等离子体诱导和退火掺钇，实现理想欧姆接触，为二维电子学走向业界晶圆集成加工提供关键技术支撑。2025年，团队与多课题组合作在《科学》发文，攻克硒化铟晶圆生长难题，研制出性能超3纳米硅基技术的晶体管，为低维芯片发展奠定材料和器件基础。同期，团队合作在《自然・材料学》发表成果，采用空气侧墙技术和原生自氧化栅叠层技术，实现了迄今最高性能的二维环栅晶体管。
传承担当，为科研事业注入新生力量
在攻克一项项技术难关的同时，邱晨光深知 “人才是第一资源”，培养专业人才对半导体行业长远发展至关重要。他认为，高校教师这一职业兼具科学研究和培育人才的双重使命。工作中，邱晨光尤为享受与学生进行科学探讨。他几乎每天都雷打不动地组织多场头脑风暴，以激情点燃学生的思维火花。从材料分析、结构设计到工艺细节，从文献精读感悟到科研思路碰撞，始终以平等的姿态与学生交流，鼓励学生勇于尝试、不怕失败，营造出开放、包容的学术氛围，让学生们在科研道路上能够充分发挥潜力。在他的引导下，许多学生对半导体行业产生了浓厚兴趣，并选择在毕业后从事相关研发工作，为国家芯片发展贡献力量。邱晨光名下培养的第一位博士生姜建峰，获得北大学生五四青年奖，并进入麻省理工学院博后；陈吴繁、方利进入华为公司从事芯片研发；孟德欢、吕金帅进入中电科集团从事半导体技术研发。
潜心钻研，尽显青年科研人才精神风貌
每一项突破，都凝结着邱晨光的科研热情和心血。实验室常见他的忙碌身影，万家灯火的除夕夜依然坚守岗位，用行动诠释着科学家的执着与担当。这份热忱与投入，让他能冷静应对挑战，不断探索新方法，终获突破。
这位从陕西渭北高原走出来的青年学者，始终扎根祖国大地开展科学研究。邱晨光秉承深厚的家国情怀，以敢为人先的学术勇气，持续向国际前沿科学难题发起挑战。在恩师彭练矛院士和张志勇教授的指引下，邱晨光更坚定了深耕半导体芯片领域的决心。让整个彭练矛碳基团队备受鼓舞。将个人科研与国家战略需求相结合，团队成果有力推动了低维半导体技术发展，提升了我国在国际芯片科技领域的竞争力，为实现高水平科技自立自强贡献力量。
从极限栅长碳管器件到弹道二维晶体管，从超低功耗狄拉克冷源到稀土钇掺杂诱导相变新机理，邱晨光带领团队在半导体领域实现了一系列中国式原创突破。推动我国低维半导体技术从“跟跑”到“领跑”的跨越，为解决芯片“卡脖子”难题、服务国家战略需求做出贡献。他的家国情怀、钻研精神以及作为引领者与传承者的担当，正激励着更多青年学者投身科技创新事业。在科研人员的不懈努力下，我国的半导体芯片技术将不断取得新突破，为建设科技强国提供强有力的支撑。
