——记北京清华大学微电子学研究所副研究员付军
　　
李 刚

　　
　　从20多岁踏入科研领域到如今已过知天命的年纪，付军始终坚信，做科研要始终保持求知欲、务实穷理，才能脚踏实地走出一条适合自己的人生道路。不满足于现状的他，如今仍在不断积蓄自己的科研能量，为了更大的自主创新梦想而不懈奋斗着。
　　
　　如果说集成电路产业是一座大厦，那么制造就是这个大厦的地基，而离开了制造这一地基，再好的设计蓝图也不过是空中楼阁。其中，作为地基的集成电路制造又涉及设备、材料和工艺等重要领域。多年来，清华大学微电子学研究所副研究员付军所在研究组专注于以锗硅为代表的硅基射频集成电路工艺的研究方向，孜孜以求于SiGe HBT（锗硅异质结双极晶体管）、SiGe BiCMOS（锗硅双极晶体管-互补金属氧化物半导体场效应晶体管）和Si CMOS（硅互补金属氧化物半导体场效应晶体管）等技术的研究和开发。
　　回国以来的十几载科研筑梦，在国家亟须开展自主创新的今天，付军仍时刻铭记着自己身为一名科研人的职责。如今，他唯一不变的愿望就是将多年积累和正在研发的科研成果，真正推向产业化并造福于社会，为我国自主可控集成电路制造工艺技术的奠基与夯实添砖加瓦。
　　
筑梦清华孜孜不倦
　　景昃鸣禽集，水木湛清华。付军的人生理想就是在清华这一沃土之上萌芽的。1987年9月，他以优异的成绩考入清华大学电子工程系半导体物理与器件专业，开始了自己的人生新阶段。本科毕业后，付军继续扎根在清华大学微电子学研究所作为直博生攻读博士学位。
　　静坐听雨无畏，无问西东求真。读博阶段，是付军科研之路的真正起点，他主要从事深亚微米SOI MOSFET（绝缘体上硅金属氧化物半导体场效应晶体管）器件及SiGe（锗硅）沟道SOI MOSFET器件的研究。锗硅是硅和锗通过外延生长共价键结合形成的半导体合金材料，不仅具有比硅更高的载流子迁移率，而且锗组分的引入还使得禁带宽度变窄，替代硅作为基区就可以将传统的硅双极晶体管（Si BJT）升级为锗硅异质结双极晶体管（SiGe HBT）。自20世纪80年代后期诞生以来，历经30多年的快速发展，国际上锗硅工艺技术至今已发展到第四代，并在无线通信、无线接入网、有线通信、广播电视、雷达、导航等多种民用和军用领域都获得了广泛应用。初涉锗硅这一研究领域，付军就产生了浓厚的兴趣，其独特的物理特性和技术优势更激发了他不断深入探索的动力与决心。
　　以梦想为马，付军的科研脚步从未停歇。为了开阔自己的研究视野，取得博士学位之后，1999年6月，付军又前往荷兰Delft理工大学微电子及亚微米技术研究所从事半导体集成电路工艺和器件仿真与优化的博士后研究工作，通过参与“通过多栅格和并行方法提高工艺模拟性能”的STW项目的研究和探索不断打磨，积累了丰富的经验。
　　基础研究是从事科研工作的根基，而产业化应用便是引领科研成果落地生根的必由之路。2001年9月至2006年8月，付军受雇为德国X-FAB Semiconductor Foundries AG公司的工艺开发项目主管从事半导体集成电路工艺研发工作，主要负责SiGe BiCMOS工艺开发并担任RF CMOS（射频互补金属氧化物半导体场效应晶体管）工艺特性表征的项目负责人。多年的企业任职经历，让产业化思想逐渐在付军的心中根深蒂固，如何让自己所获得的科研成果更好地服务于社会？付军从未放弃对这一问题的思考。
　　
将科研成果写在祖国大地
　　行路致远，砥砺前行。2006年9月，付军回国来到清华大学微电子学研究所固体器件与集成技术研究室开展科研工作，并从2016年起加入了硅基智能传感器研究团队，从事面向通信、雷达、传感以及空间探测等应用领域的SiGe HBT、SiGe BiCMOS、Si CMOS等硅基微波和毫米波射频集成电路工艺及其器件模型的技术研发，一步一个脚印，进而开启了相关的产业化应用，并为进一步拓展和推广科研成果打下了坚实的根基。
　　微波射频集成电路芯片历史上一直采用以GaAs和InP为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体工艺技术。在Si BJT基础上通过硅基能带工程衍生和发展出的SiGe HBT，在有效提高器件性能的同时，还保持了与硅工艺的完全兼容，且可与主流Si CMOS集成而实现SiGe BiCMOS工艺，因而锗硅技术同时具备高频、高速、低噪声系数、低相位噪声、高线性度和较高功率输出能力以及高集成度、低功耗和低成本等综合优势，开创了新一代硅基射频集成电路芯片技术。针对我国在这一领域相对落后的研究现状，立项开展锗硅工艺技术的研发和产业化对于摆脱在核心器件的工艺基础方面受制于人的被动局面具有非常重要的战略意义。
　　作为极大规模集成电路制造装备及成套工艺重大科技专项“0.18微米/0.13微米锗硅BiCMOS成套工艺技术-器件模型、参数提取及先导产品设计”课题负责人，自2009年，付军就开始和研究小组一起展开了相关科研攻关工作。经过多年不懈努力，完成了SiGe HBT的器件模型及其参数提取研究、微波器件及其集成电路先导产品设计及其工艺开发等课题任务，实现了这一领域的创新性科研突破。
　　科学研究的最终意义在于将科研成果造福社会。基于与相关联合单位的密切合作，他们首先将自己开发的fT超过25GHz的SiGe HBT工艺成功转移到合作企业的生产线，进而成功开发了BVCEO击穿电压大于7V、截止频率fT高于20GHz、最高振荡频率fmax高于65GHz的高性能功率SiGe HBT工艺。基于上述锗硅工艺，他们设计并与相关联合单位合作开发了两款低噪声射频晶体管、一款中等功率射频晶体管和一款50欧姆内匹配微波单片集成电路（MMIC）芯片，其主要性能指标都接近、达到或超过了计划替代的国外产品水平，且两款低噪声产品已通过了相应可靠性测试评估，并已实现批量生产和市场销售，截至课题结题时（2013年）累计销售已超过3000万只。
　　
长风破浪会有时
　　科研路上坎坷常在。近年来，年迈的父母先后生病，让付军深刻认识到了生命的脆弱与亲情的珍贵，并促使他对人生的意义进行了重新思考。一路走来的经历，锻造了他对待挫折与苦难的乐观精神以及坚毅、务实的品质，让他在追逐科研理想的道路上更加明白自己内心想要的是什么。
　　为师为研，不忘初心。付军总是常怀感恩之心。在他看来，自己能取得目前的科研成绩，与读博期间的导师钱佩信教授（清华大学微电子学研究所前所长、国内锗硅技术奠基人之一）等老师的教导与引领息息相关。如今，身为一名师者，他也在努力播撒一片繁荫，滋养后学之士。在研究开展过程中，付军也希望自己的学生们不要仅仅将科研当成谋求个人职业发展的工具，而要从专业成长中领悟到事业和人生的哲理，塑造自己的人格。“这对于我们一生的成长都是有帮助的。”付军说。
　　路虽远行则将至，事虽难做则必成。对于科学研究，付军直言自己是十分较真的一个人。有时候科研工作开展得并没有想象中顺利，但付军从未给自己找过理由，在他看来，研究工作一定要讲究实事求是，在研究遇到瓶颈时，就要总结经验吸取教训，相信以后还有更大的发展空间等待着他去探索。
　　付军说，集成电路工艺研究，是需要长期积累，一点一点从底层做起的。可喜的是，他参与联合研发的国内自主SiGe BiCMOS工艺已经达到国际上第二代技术的水平，并已成功实现初步商用代工。虽然在大规模推广和升级方面还有待改进，但面对技术和市场方面的困难他并没有气馁。博观而约取，厚积而薄发。未来，他还将在先进锗硅工艺技术升级开发中不断开拓，致力于在国内建立更加先进的自主可控锗硅生产线，为彻底弥补我国在这一领域的短板而竭力前行。