王阳元

主要经历

1935年元旦，王阳元出生于浙江宁波柴桥镇一个普通劳动者的家庭，由于是在阳历年元旦出生，祖父为他起名阳元。

1941年，王阳元在柴桥小学学习，从上小学起，就刻苦用功，各科学习成绩年年都名列前茅。

1947年，王阳元小学毕业，并且以宁波市镇海区统考第一名的成绩考上了省立宁波中学，在中学时期，他不仅养成了健康的生活和学习习惯，还树立了要成为一个对祖国、对人民有贡献的科学家的坚定理想。在宁波中学的时候，王阳元以其《未来的科学家——宇耕在成长》一文闻名于全班。“宇耕”是王阳元为自己起的笔名，意为“宇宙的耕耘者”。

1953年，考入北京大学。

1956年，周恩来总理亲自主持制定了12年科学规划后，半导体作为五大门类学科之一得以重点发展，北大再一次云集了一大批优秀的半导体专家。王阳元作为第一批学生被重点培养。其间，他学习了有关半导体理论与技术的多方面知识，为长期在微电子领域开展工作奠定了扎实的基础。

1958年，毕业于北京大学物理系，之后留校任教，在北京大学工作。

1982年，美国加州大学伯克利分校高级访问学者（至1983年）。

1995年，当选为中国科学院信息技术科学部院士。王阳元现为北京大学信息科学技术学院教授（1985年）、微电子学研究院首席科学家。

王阳元发表科研论文230多篇，出版著作6部，现有17项重大科技成果。获全国科学大会奖、国家发明奖、国家教委科技进步一等奖、光华科技基金一等奖等共16项国家级和部委级奖励。

主要作品

70年代主持研制成功我国第一块1024位MOS随机存储器，是我国硅栅N沟道技术开拓者之一，此后在多晶硅薄膜物理和氧化动力学研究方面提出了新的多晶硅氧化模型和氧化动力学工程应用方程和特征参数。被国际同行认为"在微电子领域处理了对许多工作者都有重要意义的课题"，“对现实工艺过程研究具有重要的指导意义。”在绝缘衬底上生长硅单晶薄膜（Silicon On Insulator-SOI）和TFSOI/CMOS电路研究中，发现了磷掺杂对固相外延速率的增强效应以及CoSi2栅对器件抗辐照特性的改进作用。在SOI/CMOS器件模型和电路模拟工作方面，提出了SOI器件浮体效应模型和通过改变器件参量抑制浮体效应的工艺设计技术，扩充了SPICE模拟软件。在SOI/CMOS新结构电路研究方面，开发了新的深亚微米器件模型和电路模拟方法，研究成功了多种新型器件和电路。在MOS绝缘层物理与小尺寸器件物理研究，与合作者一起提出新的预测深亚微米器件可靠性的分析和测试方法。首次在国际上实现了有关陷阱电荷三个基本参量（俘获截面、面密度和矩心）的直接测量和在线检测。

在80年代和90年代分别研究亚微米/深亚微米CMOS复合栅结构和多晶硅发射极超高速电路，与合作者一起在理论上提出了一个新的、能够更准确反映多晶硅发射极晶体管物理特性的解析模型，被国际同行列为国际上有代表性的模型之一。对中国独立自主发展超大规模集成电路产业和改变我国双极集成电路技术落后面貌均有重要意义。

在1986-1993年任全国ICCAD专家委员会主任和ICCAT专家委员会主任期间，领导研制成功了我国第一个大型集成化的ICCAD系统，使我国继美国、日本、欧共体之后进入能自行开发大型ICCAD工具的先进国家行列；在研究集成电路发展规律基础上提出了我国集成电路产业和设计业的发展方向；组织参与了国家微电子"七·五"，"八·五"国家科技攻关。

现从事微电子学领域中新器件、新工艺和新结构电路的研究，发表科研论文160多篇，出版著作6部，现有16项重大科技成果。获全国科学大会奖、国家发明奖、国家教委科技进步一等奖、光华科技基金一等奖等共16项国家级和部委级奖励。

发表科研论文230多篇，出版著作6部，现有17项重大科技成果。获全国科学大会奖、国家发明奖、国家教委科技进步一等奖、光华科技基金一等奖等共16项国家级和部委级奖励。为推动我国微电子产业的发展，作为发起人之一，创建中芯国际集成电路制造有限公司，领导建设成功了我国第一条12英寸纳米级集成电路生产线，使我国集成电路大生产技术水平处于国际先进水平。共培养百名硕士、博士和博士后。发表科研论文230多篇，出版著作6部。

王阳元有20项重大科技成果。1978年获全国科学大会奖，1991年获国家教委科技进步一等奖，2003年获何梁何利科技进步奖，2007年获国家科技进步二等奖，等19项国家级和部委级奖励。

王阳元长期担任中国电子学会副理事长，《半导体学报》和《电子学报》（英文版）副主编。信息产业部科技委委员(电子)，美国IEEE Fellow和英国IEE Fellow等。

其著作《集成电路工业全书》、《集成电路工艺基础》、《多晶硅薄膜及共在集成电路中的应用》、《多晶硅发射极晶体管及其集成电路》、《半导体器件》现存于宁波市图书馆“地方文献·甬籍名人名作库”。

贡献影响

研究课题

从事微电子学领域中新器件、新工艺和新结构电路的研究。二十世纪70年代主持研究成功我国第一块3种类型1024位MOS动态随机存储器,是我国硅栅N沟道MOS技术开拓者之一。80年代提出了多晶硅薄膜"应力增强"氧化模型、工程应用方程和掺杂浓度与迁移率的关系，被国际同行认为"在微电子领域处理了一个对许多研究者都有重要意义的问题"，"对实践有重要的指导意义"。研究了亚微米和深亚微米CMOS电路的硅化物/多晶硅复合栅结构；发现磷掺杂对固相外延速率增强效应以及CoSi2栅对器件抗辐照特性的改进作用；90年代在SOI/CMOS器件模型和电路模拟工作方面，提出了SOI器件浮体效应模型和通过改变器件参量抑制浮体效应的工艺设计技术，扩充了SPICE模拟软件。在SOI/CMOS新结构电路研究方面，开发了新的深亚微米器件模型和电路模拟方法，研究成功了多种新型器件和电路；与合作者一起提出了超高速多晶硅发射极晶体管的新的解析模型，开发了成套的先进双极集成电路工艺技术；这对独立自主发展我国集成电路产业具有重要意义。90年代后期开始研究微机电系统（MEMS），任微米/纳米加工技术国家重点实验室主任，主持开发了五套具有自主知识产权的MEMS工艺，开发了多种新型MEMS器件并向产业转化，获得一批发明专利。近期又致力于研究亚0.1μm器件和集成技术。在1986-1993年任全国ICCAD专家委员会主任和ICCAT专家委员会主任期间，领导研制成功了我国第一个大型集成化的ICCAD系统，使我国继美国、日本、欧共体之后进入能自行开发大型ICCAD工具的先进国家行列；在研究集成电路发展规律基础上提出了我国集成电路产业和设计业的发展战略建议。为推动我国微电子产业的发展，作为发起人之一，创建了中芯国际（SMIC-Semiconductor Manufacturing International Corporation）集成电路制造（上海）有限公司。

人物转折

1958年，是王阳元人生的一个关键转折点，因为在这一年他毕业留校，再一次选择了微电子事业。这也印证了王阳元“传家有道唯存厚，处事无奇但执真”的家训。留校的王阳元把工作重心放在了如何促进国家微电子产业发展上，经过深入的调查研究，他和同事们确定了“硅栅N沟道技术”的研究方向。经过近7年坚韧不拔的奋斗，1975年，我国第一块1024位MOS动态随机存储器问世，这被称为是我国MOS集成电路技术和产业发展过程中具有里程碑意义的事件，它比Intel公司研制的硅栅N沟道MOSDRAM只晚了4年，因此获得了1978年全国科学大会奖。从此，王阳元更加认定了集成电路技术对信息社会的重要作用。

微电子学和集成电路技术在上世纪80年代得到了较大的发展，集成电路的计算机辅助设计技术（ICCAD）与软件工具成为制约其发展的障碍。鉴于中国当时的技术水平和科研条件，中国政府试图通过技术引进解决这个问题，但是为了不让我国发展战略高技术,西方国家在技术和设备上对我国实行封锁禁运，技术引进的问题经过多方面的努力与谈判都没能成功，中国决心自己开发这项技术。在这一关键时刻，王阳元当时作为访问学者从美国回国不久，即担任起北大微电子研究所所长的职务，并被聘请担任全国ICCAD委员会主任，主持组织集成化ICCAD三级系统的研发工作，开始了我国集成电路设计自主创新的新阶段。

经过6年奋战，中国第一个按软件工程方法开发的、集成化的超大规模集成电路计算机辅助设计系统研制成功了。它的研制成功使中国继美国、日本、西欧之后进入到能自行开发大型集成电路计算机辅助设计系统的先进行列，具有完全的自主知识产权。

对于自主知识产权，王阳元还是十分重视，他说，知识产权是原始创新的具体体现，一个产业的持续发展必须有足够的知识产权作为其坚强后盾。在针对客观需求开展系统研究工作的时候，我们决不能亦步亦趋地沿着已有的技术路线走下去，必须立足于创新，有所发明、有所创造。

王阳元曾任国家级微米/纳米加工技术重点实验室的主任。在实验室建设之初，王阳元就强调：“真正的关键技术是买不来的，我们必须自主研发，从基础层面上提升我国微机电系统的研制和开发水平。”经过近十年的努力，这个实验室建立了中国第一个与集成电路加工工艺兼容的微机电系统加工平台和设计技术平台。已经自主开发了3套加工工艺，有6项技术创新，已获11项发明专利的授权，还正在申请29项发明专利。

院士文集

汇集了王阳元院士在1998年到2004年期间发表的重要论文和论述，内容涉及微电子学科的发展战略研究、发展前沿综述、学术论文、科学研究方法论、产业建设和人才培养等多个方面。在此期间里，他与合作者以及研究生共同发表了70余篇学术论文。本书从中精选了发表在国内外重要学术刊物上的有关SOI/CMOS器件与电路、超深亚微米器件研究、MEMS研究和电路研究等方面的36篇有代表性的学术论文。这些论文和论述在国内外微电子领域的学术界、教育界和工业界产生了深刻影响，推动了我国微电子科学技术和产业的发展，反映了王阳元院士作为一位“仁智双馨”的战略科学家的风貌。本书可作为高等学校信息技术及微电子专业师生的参考书，也可供相关领域的技术人员、科研人员及科技管理人员学习参考。

中芯国际

几十年如一日的研究、实践，使王阳元深刻地体会到微电子学最终还要服务于实践。于是，中芯国际应时而生。中芯国际成立于2000年，拥有3座芯片代工厂，包括一座具有后端铜互连工艺的代工厂。2003年，中芯国际被世界知名的《半导体国际》（Semiconductor International）杂志评为全球“2003年度最佳半导体厂”之一，并在2004年建成了我国第一条大型12英寸纳米级集成电路大生产线。对于中芯国际，王阳元有自己的评价：“中芯国际既是中国芯片制造业的又一个里程碑，也不全是中国集成电路芯片制造业的里程碑。”

他解释说，说它是里程碑是因为它把中国集成电路技术水平与全球先进水平的差距由原来的45个技术节点缩小到12个，实现了中国芯片制造业的历史性突破；说它不是里程碑，则是因为中芯国际还没有真正能够掌握一大批具有世界前沿水平的自主知识产权。但是，我们希望将来的中芯国际能够掌握国际前端技术，能在某些领域引领世界潮流，成为又一个真正的里程碑。

在谈到这个话题的时候，王阳元认为中国的风险投资机制尚不完善。因为科研院所的科技成果并不等于产品，而产品又不等于商品，其中要有一个中间环节，即风险投资。他引用马克思《资本论》中的一句话“产品变为商品是惊险的一跃，其结果要么是产生利润，要么是摔死资本家”。这也是风险投资的真实写照，所以，风险投资必须建立退出机制。同时国家应相应地降低企业上市的门槛，尤其是高新技术企业，让更多的企业可以得到融资。我国高新技术企业的平均寿命是两年左右，其中很重要的因素是没有资金的支持。

作为微电子学界的一位领军人物，王阳元对中国微电子技术的发展充满信心，他说，未来我国微电子技术将通过与其他学科更密切的结合产生新的产业。微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子芯片。这种技术一旦与其他学科相结合，便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点，作为与微电子技术成功结合的典型例子便是MEMS（微机电系统）技术或称微系统技术和生物芯片等。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技术结合的产物。

微电子机械系统就是微电子技术的拓宽和延伸，它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合，实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来，它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号，把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，发出指令并完成该指令。从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。

集成电路作为一项技术发明，极大地改变了人类的生活方式和生产方式，对社会的进步起到了重大作用。我国集成电路的市场规模世界第一、市场增长速度世界第一，但是外贸逆差也是国内第一。

开拓者

中国集成电路技术和产业从20世纪五六十年代刚刚起步的半导体研究，到“文革”时期与国际学术界基本隔离，再到八九十年代艰辛地挑战国际前沿，终于开始了飞跃式地发展，引起了世界的关注。面对中国集成电路令人兴奋的成绩，作为中国集成电路产业的开拓者之一，中国科学院院士王阳元有自己的看法：“中国集成电路能取得这样的成绩固然令人兴奋，但是我们也面临着前所未有的挑战。自主知识产权缺少、科技成果产业化率低、研究人员缺乏等都是我们亟须解决的问题。”

自主知识产权是形成集成电路产业核心竞争力的关键。集成电路产业是资金高投入、技术高密集、高度国际化的产业，但真正阻碍后发国家进入国际集成电路产业领域的是技术。不能在产品设计和制造工艺技术上拥有一批自主知识产权，就永远难以在国际市场中生存与发展。

在我国建设创新型国家的背景下，自主知识产权、技术产业化尤为重要，在微电子领域，王阳元提出了“产前研发联盟”的设想。产前研发联盟，将实行“官、产、学、研、用”相结合，背靠高校与科研机构的基础和应用基础研究，面向产业发展大生产的关键技术需要，能提高自主创新的核心竞争力，开发为下一代集成电路发展(当前可定位在4522纳米)提供企业所需要的产前核心技术、专利，并培养相应的人才。

王阳元认为，科技创新的背后是体制、机制创新的问题，科技创新与机制创新互为动力、互为因果，新的科技创新会催生与之相适应的新型机制，同时也要依赖于机制的不断进步；而新的机制创新所形成的有利因素也可以促使更多的科技创新成果不断涌现。所以，产前研发联盟要想做好，首先要在体制与运作模式上下功夫。

产前研发联盟会采取不以盈利为主要目的公司运作机制。以政府为主导(包括中央政府和地方政府)，实行企业、大学、研究所及主要应用部门等共同组建的股份制独立法人单位。产前研发联盟采用开放模式，不仅向国内企业、研究单位开放，而且向国际开放，以提高国际间合作。它能够激发原始创新能力、能够通过整合资源形成集成创新能力和通过引进消化吸收形成再创新能力的较好组织形式；是符合自主创新战略目标的，企业为主体、产学研结合的集约化技术创新体系；是能够在较短的时间内实现关键技术和核心技术突破的、控制和降低对国外资源依赖程度的有效战略举措；是加速科技成果向现实生产力转化的新型纽带和桥梁。