“电子开关” 背后的成长:从西浦到东大的芯片探索路

2026年06月08日

建立芯片的数学模型、在实验室参与流片项目、申请到东南大学继续读博。低碳电力与能源技术专业半导体方向硕士生杨一超(下图右),用广学、探索、突破三个关键词,总结了自己在西交利物浦大学的两年。

杨一超本科读的是电子科学与技术专业。毕业时,他希望能在半导体器件和集成电路方向继续深造。一位学长的经历与推荐,让他第一次真正注意到西浦。

那位学长当时跟我说,在西浦做科研,不只是完成任务,而是真的能参与到实际项目里。杨一超回忆。

这句话让杨一超印象深刻。此前,他对科研的理解更多停留在课程实验和理论学习层面,而学长提到的真实项目”“工程实践,让他开始认真了解西浦。查阅学校官网和相关科研论文后,他发现,西浦在第三代半导体方向拥有扎实的研究基础,全英文科研环境也能够帮助自己更早适应国际学术体系。再加上西浦与英国利物浦大学合作授予的学位在国内外深造与就业中的认可度,最终,他决定来到这里。

刚入学时,杨一超便感受到这里与传统高校明显不同的科研氛围。

我最大的感受是开放和自主。他说。相比过去更偏重课程学习和完成既定任务的模式,在西浦,导师更鼓励学生主动提出问题、主动探索方向。很多时候,老师不会告诉学生下一步该怎么做,而是引导大家自己查阅文献、验证方案、推进研究。

与此同时,智能工程学院国际化的学术环境也让他印象深刻。课程、组会乃至论文交流大多使用英文进行。一开始压力其实挺大的,但后来会发现,自己的英文论文阅读和学术表达能力提升很快。

杨一超研究的内容,是被称为第三代半导体核心材料的氮化镓(GaN

可以把GaN器件想象成一颗非常高效的电子开关杨一超解释道,现在我们用的手机快充头、5G基站、电动汽车里,都有成千上万个这样的微型开关在高速工作。

但在芯片设计师将这些开关组装成复杂电路之前,必须先在电脑里完成大量模拟仿真。问题在于,电脑如何准确知道这种新型材料器件在不同条件下的性能表现?

这就需要建立数学模型。

在导师刘雯教授的指导下,杨一超为一种特殊工艺下的GaN器件建立了专属模型,相当于为这类器件定制了一份使用说明书。有了这份模型,芯片设计师就能够在电脑中更准确地模拟器件性能,从而提升集成电路设计效率。

相比传统高校,西浦务实且工程化的科研训练让杨一超受益颇深。

学校在半导体方向给的实验资源很实在。他说。很多学校的硕士研究可能主要停留在软件仿真阶段,但在西浦,学生有机会使用流片平台,完整参与从电路设计到芯片流片验证的全过程。

这会让你真正理解工艺和理论之间的关系。杨一超表示。

“我们导师的团队是国内较早开展第三代半导体研究的团队之一,承担了多项国家级课题。在这样的环境里,我们接触到的不再只是理论推导,而是真实存在的工程挑战。”他说。

回顾这段研究生经历,广学、探索、突破成为杨一超对自己成长最准确的概括。

在导师和学长们的帮助下,他逐渐打通了从器件到电路的完整知识链条,而长期的英文科研训练,也让他能够熟练阅读和撰写英文学术论文。

这些积累,最终帮助他顺利获得东南大学电子信息方向博士录取资格。

面试时,老师们其实很关注两件事:你是不是真的做过科研,以及你有没有持续做研究的能力。杨一超说。

他认为,西浦的英文科研训练和流片经历给了自己很大帮助。由于长期阅读英文文献、进行英文汇报,他能够较为自然地介绍自己的研究逻辑,包括器件模型如何建立、参数如何提取,以及模型如何最终应用到电路设计中。

而完整参与流片项目的经历,也让他在博士面试中能够回答更多工程细节问题。

如今,杨一超即将继续深耕GaN方向,不过研究重点将从器件建模转向射频电路领域。他希望未来能够解决5G/6G基站、卫星通信在更高频率、更高功率条件下的效率与稳定性问题。

对于仍在犹豫是否读博、或者对科研感到迷茫的学弟学妹,杨一超也分享了自己的想法。

很多人会担心自己是不是适合科研,但其实科研更像一个长期积累和不断试错的过程。他说。真正进入科研后会发现,它和上课完全不同——很多问题没有标准答案,失败和反复是常态。

在他看来,比起是否足够聪明,更重要的是找到自己真正感兴趣的问题。

如果只是为了学历去读博,过程可能会很痛苦;但如果你真的想把某个问题继续研究下去,那种持续探索的过程其实很有成就感。

“希望学弟学妹们不要低估西浦的平台价值。无论是英文科研环境、国际化训练,还是参与真实工程项目的机会,都可能在未来某个阶段,成为自己的独特优势。”他说。

(记者:金画恬)

2026年06月08日