依據學科特色探索教育部重點實驗室高效運行管理舉措

梁佳博 馬佩軍 童浪 張進成 張玉明

【摘要】本文依據微電子學科專業的特點，結合我國當前半導體產業發展現狀，通過寬禁帶半導體材料教育部重點實驗室過去十五年運行管理的探索，從團隊建設、平臺管理、人才培養和成果管理四個方面總結梳理，分別提出了凝聚高水平創新型研究團隊的途徑、保持科研平臺安全高效服務的機制、培養行業急缺高質量工程人才的方案和推進標志性成果產業應用的措施。為進一步推動教育部重點實驗室在科研平臺高效管理、資源開放共享、創新型和復合型人才培養、促進成果軍民融合等提供經驗借鑒。

【關鍵詞】教育部重點實驗室 ?科研平臺高效管理 ?軍民融合

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）40-0015-02

引言：教育部重點實驗室是國家科技創新體系的重要組成部分，其主要任務是面向科學前沿，聚集國家戰略需求和行業、區域發展需求，開展創新性研究，提高高等學校創新能力，推動學科建設發展[1]。寬禁帶半導體材料教育部重點實驗室獲批成立于2003年，依托于國家重點學科“微電子學與固體電子學”建設，實驗室堅持“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制， 經過近十五年的建設探索，實驗室在寬禁帶外延材料生長設備研制、GaN紫外光電、GaN微波功率器件、SiC電力電子器件等領域突破了一系列關鍵技術。建成一條1500平米千級潔凈度寬禁帶半導體超凈研發線，擁有材料生長、器件研制和表征、系統集成測試等成套工藝儀器設備，是國內半導體研究領域特色顯著的科研平臺。

實驗室針對團隊建設、平臺管理、人才培養、成果管理四個方面的探索和實踐，通過一系列機制創新、體系優化、制度完善等舉措，凝聚了一支高水平創新型技術團隊、搭建了一套高效率服務型研發平臺、培養了一批高質量復合型工程人才、推廣了一批高產出引領型應用成果，極大的推動了我國寬禁帶半導體研究事業發展[2]。

1.面向國際，凝聚一支高水平創新型技術團隊

人才是創新之源，尤其是信息時代的發展，更離不開人才。在當今新一代信息技術革命趨勢下，對于人才的要求也越來越高，“多學科、創新性、全能型”等是新時代下高校科研團隊的突出特點[3]，本實驗室歷經二十多年的團隊建設，通過“引進”與“培育”雙重途徑并重，面向核心基礎、學術前沿、海外人才，匯聚了一支由兩院院士領銜、“千人”、“長江”、“卓青”、“杰青”、“優青”等各高層次人才組成的國際有影響力研究團隊。

1.1優化人事聘任機制，融合跨學科人才

按照教育部重點實驗室運行機制，本實驗室采取了相對靈活的人員聘任機制，主要通過“固定人員”和“流動人員”雙軌聘任方式，豐富“科研實驗并重崗”、“科研崗”、“技術崗”等多種崗位形式，充分發揮實驗室人員聘任流動性，吸納電子科學與技術、材料科學與工程、信息與通信工程、機械工程等跨學科人才，囊括微電子與固體電子學、集成電路工程、材料學、材料物理與化學和機械電子等專業，注重交叉學科的前沿技術探索，面向多學科工程領域和新型產業的應用。

1.2豐富團隊培育機制，注重國際化建設

實驗室作為解決國防和國家重點工程核心基礎技術的研究平臺，必須保持持續的創新動力，而這就需要設立科學有效的培育機制來提升團隊研究人員的能力，本實驗室構建了“首席專家-領軍人才-學術帶頭人-優秀中青年骨干-普通研究人員”五級金字塔團隊體系，通過“青年人才托舉計劃”、“企業掛職鍛煉項目”等舉措幫助成員快速成長，每年資助實驗室研究人員赴國外高校、研究機構或者知名企業交流訪學。近十年內培育了中科院院士、“長江學者”特聘教授、“國防卓越青年”、“杰出青年”等一批寬禁帶半導體研究領域知名專家，并獲得“國防科技創新團隊”稱號。

1.3緊密聯系行業發展，吸引產業鏈專家

2018年政府工作報告中將集成電路列為實體經濟發展的第一位，可見微電子作為“國之重器”，必須實現自主可控，而產業應用率低依然是我國自主研發芯片和器件面臨的問題。本實驗室與國內科研院所、全產業鏈上中下游知名企業建立緊密的合作關系，有針對性聘任應用單位知名專家擔任實驗室學術委員會委員，保證研究方向與行業需求一致;另外聘請中國電科、中航工業、華為、中興國際、英特爾等研究所和企業高級工程師為實驗室師生講學，促進實驗室對行業開放交流。

2.面向科研，搭建一套高效率服務型研發平臺

由于微電子專業研究對實驗場地、空氣潔凈度、環境等都有嚴格的要求，經過十幾年的持續建設投入，本實驗室建成一條近1500平米的千級潔凈工藝線，最高潔凈度達百級，擁有成套工藝設備438臺套，設備原總價值近2億元，搭建GaN、SiC、金剛石、Ga2O3等寬禁帶以及超寬禁帶材料和器件的研發平臺，形成了從材料生長、器件研制至系統應用的成套研發體系，特色顯著。目前每年運行維護費一千萬元，對于高校來說，搭建這樣一條超凈工藝線實屬不易。所以管理制度科學有效、人員職責分工明確以及安全責任落實到位才能保證研發平臺保持高效、穩定運行，更好的為科研服務[4][5]。

圖1寬禁帶半導體超凈研發線工藝分布圖

2.1設備共享，建立開放高效的研發平臺

本實驗室對所有設備實行“統一管理、開放共享”的原則，每臺設備配備一名管理員和兩名操作員，普通設備操作員由研究生擔任，部分工藝技術要求高的設備（如光刻機）聘任專職工程師，由工程師帶領研究生負責操作。無論校內外人員都可通過預約系統申請實驗，設備管理員確認工藝時間后，由工程師或操作員完成實驗，既保證了設備高效率使用同時也實現了大型儀器設備對外開放共享。

2.2協同服務，各體系技術人員緊密配合

本實驗室日常管理工作的重心主要在超凈室的運行管理，超凈室的運轉需要廠務工程師、工藝工程師、設備管理員、設備操作員、安全值班員等各體系協同工作、緊密配合，共同維護超凈室的安全、穩定運轉，保障重大科研項目順利開展實施。

2.3落實責任，分區域承擔安全管理工作

微電子專業在科研實驗中需要用到許多特殊氣體和危險化學藥品，如笑氣、硅烷、丙酮等，所以實驗平臺安全工作復雜且責任重大[6]。本實驗室嚴格貫徹高校實驗室安全工作要求，成立了安全工作領導小組，建立了“實驗室-區域-房間-設備”四級安全體系，實行季度安全專項檢查工作，聘請值班員24小時負責安全監控，對獲準進入超凈室工作的師生進行系統的安全培訓，切實將安全責任落實到個人，提高安全意識。

3.面向行業，培養一批高質量復合型工程人才

“人才是集成電路產業發展的第一資源，也是制約我國集成電路產業發展的關鍵瓶頸。”清華大學微電子研究所所長魏少軍教授介紹，按照2020年我國集成電路產業達到一萬億元產值來算，至少需要70萬名相關人才，但目前我國從事集成電路行業人員不到30萬人，缺口超過40萬人[7]。為解決高校人才培養存在與產業需求脫節的突出問題，本實驗室依托于西安電子科技大學國家示范性微電子學院，面向行業急需，制定了科學的培養機制，構建了微電子學科實驗體系，注重培養學生工程實踐能力，為行業輸送了一批高質量創新型和復合型工程技術人才。2017年12月本實驗室依托專業“微電子科學與工程”順利通過工程教育專業認證，標志著過去十年實驗室工程技術人才培養質量獲得國際同行互認。

3.1多培養機制，提升學生綜合能力

（1）“理論+實驗”教學體系相補充

本實驗室按照教學大綱要求開展了微電子專業理論課程40門，同時注重對學生實踐能力的培養，針對本科生開設了基礎實驗、虛擬仿真實驗、工藝實驗等幫助學生更好的理解專業基礎知識。同時建設了小規模科教融合超凈室，鼓勵高年級本科生參與項目研究，發表核心期刊學術論文。

（2）“校內+校外”課程模式相配合

本實驗室與國內同行研究所和企業廣泛合作交流，與中航工業631研究所、華為、中興、英特爾、紫光、深圳國微等成立了校外培養基地，鼓勵學生實習深造。另外設立了美國、法國、德國、日本、新加坡等國外交流項目，包括杜克大學、德累斯頓大學、早稻田大學、南洋理工大學等，聯合培養國際化人才，顯著提升學生培養質量。

3.2多評價體系，認定“第二張成績單”

本實驗室注重對學生的全面培養，提高綜合素質，不單以考試成績區分學生的優劣，通過認定學生的“第二張成績單”來科學有效的評價學生能力，建立多種評價體系。鼓勵學生參加各類型技能競賽，積極響應國家“大眾創新、萬眾創業”的號召，借助政策紅利支持師生創新創業，在每屆的“互聯網+”大學生創新創業大賽中均取得不錯的成績，“易鎖寶”等優秀參賽項目已經陸續有產品投入市場。“第二張成績單”不僅是對學生負責，也是對企業選用不同類型人才提供參考，更是對培養學生質量嚴格把關。

4.面向產業，推廣一批高產出引領型應用成果

基礎科學研究始終是為了得到產業的應用，國內微電子產業長期面臨著受制于人的困境，雖然近年來國家一直大力支持和引導芯片“國產化”，但是“國產”技術在民用市場卻始終存在“產業化緩慢”的問題，所以需要借助“政府搭臺、企業出錢、高校唱戲”的模式，將實驗室的技術盡快轉向產業，由產業試用后發現問題，進一步促進技術優化和革新，使微電子產業化形成良性循環。近年來，本實驗室在寬禁帶半導體產業化推進方面做了許多重要工作，持續進行技術轉化，也形成了一些“可復制可推廣”的經驗。

4.1共建中試平臺，縮短轉化周期

微電子產業工藝復雜，新型芯片、器件量產應用成本高，所以企業推廣國產芯片風險大，為了緩解上述矛盾，本實驗室聯合陜西省半導體優勢資源，共建“陜西半導體先導技術中心”，由先導技術中心架起實驗室基礎科研和企業推廣應用的橋梁，作為中試平臺解決小批量試產中的良率問題，降低量產風險成本，加快產業化周期。

4.2梳理典型成果，應用重點工程

本實驗室設立了“寬禁帶材料生長方法與技術、器件與應用研究、以及新型半導體器件與集成電路技術”三個主要研究方向，但是由于具體科研項目分散廣，所以需要整合研究成果并積極推進應用到國防和國家重點工程中，形成一批標志性的研究成果，顯著提升實驗室社會影響力。目前，實驗室自主生產“GaN超高溫MOCVD設備”通過中國電科驗收使用;“高效GaN微波功率器件”已經應用到雷達和衛星整機;“模擬前端集成電路系統與芯片化雷達”已經應用到浙江大華生產的高清安防系統。

4.3促進軍民融合，布局民用市場

寬禁帶半導體在民用市場擁有著數千萬億元的產業規模，但由于研發成本高、周期長，所以需要通過軍民融合，將已成熟的先進國防應用技術有選擇性地向民用市場轉化。本實驗室瞄準紫外光電產業、5G通信等民用市場，逐步推進“氮化鎵基紫外與深紫外LED關鍵技術”和“高效氮化鎵功率器件關鍵技術”等成果向民用轉化，并支撐氮化鎵領域數十億元產業化項目。未來，寬禁帶半導體將作為信息技術革命的“核心”，將會產生更大的經濟效益，而本實驗室將會繼續發揮在本領域的優勢，引領行業發展。

總結：寬禁帶半導體材料教育部重點實驗室經過近十五年的建設與探索，面向國防和國家重大需求戰略，結合微電子專業的特色，通過創新人才聘任機制、完善管理制度、持續改造科研平臺，凝聚了一支國際化高水平研究隊伍，保障了科技重大專項等國家級項目順利開展，取得了一批標志性研究成果，為微電子行業輸送了大批優秀的工程技術人才，實驗室已建設成為我國專門從事寬禁帶半導體科學研究、人才培養的基地。

新時代背景下，本實驗室將會以習近平總書記重要講話：“真正的大國重器，一定要掌握在自己手里。核心技術、關鍵技術，化緣是化不來的，要靠自己拼搏。”為指導，不忘初心，砥礪前行，優化實驗室運行管理機制，提高科研平臺服務效率，發揮實驗室在寬禁帶半導體研究領域的優勢，積極對外開放交流，持續推動成果軍民融合，圍繞“大平臺、大團隊、大項目、大成果、大服務”為建設目標，繼續為“國產芯”事業的奮力追趕而奮斗。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部. 教育部重點實驗室建設與運行管理辦法，[EB/OL].[2005-08-26].

[2]王詩迪.淺談高校重點實驗室管理模式[J].中國管理信息化，2017，（11）：210-211.

[3]楊春勇，馬楠.加強新時期高校實驗技術隊伍建設的思考[J].實驗技術與管理，2016（6）：1-3.

[4]劉錦周，郭占成.加強國家重點實驗室管理機制建設提高創新能力[J].實驗技術與管理，2017（3）：242-245.

[5]王忠輝，范浩軍.建立開放科研實驗平臺管理模式的探索與實踐[J].實驗科學與技術，2017（2）：145-127.

[6]莊華，岳海梅.高校開放型科研實驗平臺安全管理工作的思考，高教學刊，2017（24）：133-135.

[7]電子發燒友網. 魏少軍：集成電路企業招人難 已超過10萬人才缺口，[R/OL].[2018-04-08].

作者簡介：

梁佳博（1992.5-），男，漢族，陜西榆林市人，西安電子科技大學助理工程師，碩士，研究方向為科研管理。