【奮斗者 正青春】山西大學光電研究所教授、博導韓拯——奮楫爭先的“追光人”
【奮斗者 正青春】山西大學光電研究所教授、博導韓拯——奮楫爭先的“追光人”
目前世界上鰭片最薄的鰭式晶體管是中國制造，而它到底有多薄呢？鰭片寬度隻有0.6納米，相當於三個原子的厚度。這項成果就屬於山西大學光電研究所教授、博導韓拯，在2020年年底，他帶領團隊成員與湖南大學、中科院金屬研究所等合作，最終成功制備出了世界上最薄的鰭式場效應晶體管。
關於“薄”的研究，就是韓拯的科研探索。作為一名“85后”科研工作者，韓拯研究的，是盡可能找到二維世界裡尺寸非常小的最薄功能材料，堆積成自然界中沒有的新結構，探索其新奇有趣的物理性質，再利用這些物理現象來組裝制造納米尺度下的小型電子器件，來服務於未來的應用。
多年來，每一次突破都是韓拯“追光之旅”的成果。
“一路高光”
是他“追光之旅”的名片
韓拯是江蘇揚州人，本科考入吉林大學物理學院，開始核物理專業學習。之后考入中國科學院金屬研究所材料學碩士專業。2010年，他在法國國家科學中心下屬的N?el研究所攻讀納米電子學與納米科技博士學位。其導師對於他的評價是：“充滿創新活力。”
之后韓拯作為博士后，在美國哥倫比亞大學物理系Cory R. Dean教授研究組開展超高遷移率石墨烯-氮化硼異質結構的低溫磁電性能方面的研究工作。2015年10月博士后出站后，開展新型人工納米器件的量子輸運調控研究，這一研究領域是涉及材料、電子、物理等交叉的基礎研究學科，國際競爭激烈。
在回國研究期間，韓拯多次與山西大學光電研究所的老師們進行密切的科研合作，在合作中了解到山大光電研究所扎實的學風和濃厚的科技底蘊。2020年他應邀出任山大光電研究所教授、博士生導師。“科研是一個不斷挑戰未知領域、努力創新的過程。科技教育則是在前人基礎上，使青年學子們了解已知領域，並熱愛上挑戰未知領域的過程。”韓拯坦言，在山西省大力推進科技創新的大背景下，在彭?墀院士創建的山西大學光電研究所這個平台上，青年科技工作者的發展空間十分廣闊。入職山西大學3年來，韓拯的科研成果多次入選科技領域重要進展，同時在山大光電研究所聚集了一支優秀青年科學家隊伍。
“一路拼搏”
是他“追光之旅”的姿態
追光之路縱崎嶇，越是艱險越向前。“科技工作者就是要和未知與創新打交道，發現新的現象、探索新的規律，以進一步指導實踐。”在韓拯看來，目前最關鍵的“實踐”，就是要提高原創科研實力，解決納米電子學領域的關鍵技術難題和背后的知識積累。“隻有通過原創研究才能掌握真正的科研核心，我們才能掌握主動。”韓拯說。
放眼全球，納米電子學領域在環境、生物、國防安全、能源、微電子等各大領域，應用前景都頗為廣泛。“例如可以用在能源領域，比如超級電容，因為它的面積非常大，質量卻非常小。”韓拯所聚焦的領域，是納米微電子。“我和團隊主要研究功能材料在尺寸非常非常小的時候，有哪些有趣的物理性質和新奇的物理行為，並進一步利用這些有趣的物理現象來組裝制造成納米尺度下的小型電子器件，以實現新原理、新架構和未來潛在的應用。”韓拯說。
在研究中，韓拯和團隊發現了二維電子世界裡的一條最新“交通新規”，並發表於國際頂級學術期刊《自然·通訊》。“在電子的世界裡，外電場扮演起了對電子傳輸進行‘交通管制’的角色。”韓拯的這一研究，讓二維極限下碲化鎵納米電子器件展示出了門電壓可調的、面內巨各向異性電阻效應，為實現新型的邏輯運算和存儲單元提供了新思路。
韓拯團隊的突破性研究，還遠不止於此。團隊還成功實現二維本征鐵磁半導體晶體管、制造出了世界上最薄的鰭式晶體管、在納米電子學領域構建了新結構發現相應調控機理等多項創新性研究，發表SCI論文80余篇、美國授權專利1項、中國授權專利5項、歐盟專利1項。
“助推山西”
是他“追光之旅”的心願
為提高原創科研實力，韓拯以山西轉型發展為導向，牽頭創建了山西大學“先進納米結構加工與耦合表征”平台，瞄准新原理電子器件、新奇物理特性調控兩個方向，實現核心技術突破，力爭解決光電信息產業發展中的關鍵技術難題。
目前，平台已經取得一系列原創科研成果。例如，韓拯團隊和國內外合作者近期利用該科研平台，實現了一種界面電荷序調控量子電子態的新方法，將液氮溫度實現量子霍爾效應所需要的磁場降低了一個數量級，使量子化電導邊界態在諸如拓扑超導、量子霍爾法珀干涉等未來電子學應用方面邁出了關鍵一步，成果發表於國際頂級學術期刊《自然·納米技術》。該平台的創建，將不斷增強我省在微電子技術、微納加工制造領域的原創實力，為進一步實現量子材料的綜合表征、極端條件測試、未來低維光電子器件、柔性可穿戴芯片、新原理納電子器件與傳感器等相關產品研發中心打下基礎。
奮楫爭先，創新不止。“山西科技市場正在蓬勃發展，全省正在大力推進產業轉型和科技創新，但相比沿海發達地區而言，還需要進一步提高科技對經濟的支撐作用。”韓拯希望，可以和團隊一起在未來的5年—10年內，解決微納加工的新工藝難題，完成一系列具有新功能的原理樣機並努力進行相關產業轉化，為山西半導體、微納電子等高科技領域的發展提供助力，助推全省原創科研實力提升。“願望有多強烈，實現它的概率就有多大。”對於山西的未來和自己的未來，韓拯充滿了信心。
本報記者李煉
山西日報、山西晚報、山西農民報、山西經濟日報、山西法制報、山西市場導報所有自採新聞（含圖片）獨家授權山西新聞網發布，未經允許不得轉載或鏡像﹔授權轉載務必注明來源，例："山西新聞網-山西日報 "。
凡本網未注明"來源：山西新聞網（或山西新聞網——XXX報）"的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在於傳遞更多信息，並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
