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IEEE荣誉勋章授予3D晶体管之父胡正明,其发明使摩尔定律得以延续数十年

作者: 学术君

时间: 2020-03-05 14:38

近日,国际电气与电子工程学会终身 Fellow(IEEE Life Fellow)胡正明(Chenming Hu)教授获得今年的 IEEE 荣誉奖章,以表彰他在半导体模型开发和应用方面做出的杰出贡献,特别是发明了使摩尔定律得以延续数十年的 3D 结构器件(FinFETs)。

该奖项计划于 5 月 15 日,在温哥华万豪酒店(JW Marriott Parq Vancouver)举行的 IEEE 愿景、创新和挑战峰会期间的年度 IEEE 荣誉典礼上颁发。

胡正明教授在 1999 年发明了鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor,简称「FinFET」),素有「3D 晶体管之父」的美称。

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FinFET 是一种新的互补式金氧半导体晶体管,FinFET 命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性,其电子显微镜照片如图 1 所示。这种设计可以改善电路控制并减少漏电流,缩短晶体管的闸长,FinFET 闸长已可小于 25 纳米,未来预期可以进一步缩小至 9 纳米,约是人类头发宽度的 1 万分之 1。由于在这种导体技术上的突破,未来芯片设计人员可望能够将超级计算机设计成只有指甲般大小。

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英特尔公布的 FinFET 的电子显微镜照片

胡教授及其团队成员发表了有关 FinFET 技术文章之后,大部分半导体厂商的开发工作方向转向了 FinFET 技术,英特尔成为全球首家将 FinFET 技术用于其产品设计的公司。

这项发明也被称为是 50 多年来半导体技术中最根本的转变。

为半导体技术研究做出突出贡献

胡正明教授是微电子微型化物理及可靠性物理研究的一位重要开拓者,对半导体器件的开发及未来的微型化做出了重大贡献。主要科技成就包括:

  • 领导研究出 BSIM,从实际 MOSFET 晶体管的复杂物理推演出数学模型,该数学模型于 1997 年被国际上 38 家大公司参与的晶体管模型理事会选为设计芯片的第一个且唯一的国际标准;
  • 发明了在国际上极受注目的 FinFET 等多种新结构器件;
  • 对微电子器件可靠性物理研究贡献突出:
  • 首先提出热电子失效的物理机制,开发出用碰撞电离电流快速预测器件寿命的方法,并且提出薄氧化层失效的物理机制和用高电压快速预测薄氧化层寿命的方法;
  • 首创了在器件可靠性物理的基础上的 IC 可靠性的计算机数值模拟工具。

开拓创新,荣获国际知名荣誉无数

胡正明,1947年7月出生于中国北京,微电子学家,美国工程科学院院士、中国科学院外籍院士,美国加州大学伯克利分校杰出讲座教授。

于 1968 年在“台北国立台湾大学”获得电气工程学士学位,1970 年和 1973 年,分别获得加州大学伯克利分校的电子工程硕士和博士学位。

自 1976 年以来,胡正明教授一直担任加州大学伯克利分校的工程学教授,他还是半导体制造商 Ambarella 和 Inphi 的董事会成员;

1991-1994年任清华大学微电子学研究所荣誉教授;1997年当选为美国工程科学院院士;2007年当选中国科学院外籍院士;

2009 年,胡正明教授被授予 IEEE 西泽润一奖,以表彰他对生产体积更小、更可靠、性能更高的集成电路所做出的至关重要的成就;

2014 年,胡正明教授荣获美国国家技术与创新奖,这一奖励主要是表彰他在微电子领域的开拓性创新,其中包括微电子器件可靠性物理研究、首个用于电路设计的行业标准模型,以及对半导体技术发展具有极大推动作用的首个 3D 晶体管的发明。

2015年12月获得美国国家技术和创新奖;2016年5月19日,美国总统奥巴马在白宫为胡正明颁发美国国家科学奖章。

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胡正明学术大数据(来源:AMiner)

胡正明教授是微电子微型化物理及可靠性物理研究的一位重要开拓者,对半导体器件的开发及未来的微型化做出了重大贡献。迄今为止,胡教授出版了五本书,发表了 900 篇研究论文,并在美国拥有 100 多项专利。

身兼数职,助力产业和社会事业发展

从 2001 年到 2004 年,他担任位于新竹的全球最大 IC 制造公司台湾半导体制造公司的首席技术官;

他还是美国思略科技公司(Celestry Design Technologies)的创始主席、半导体行业分析程序的创建者。Celestry 公司在 2002 年被 Cadence 公司收购;

他曾是加利福尼亚州弗里蒙特市(Fremont)一家非营利性组织「特殊儿童之友」(Friends of Children with Special Needs)的主席,该组织主要赡养发育迟缓的儿童和成人;

胡教授还曾担任加利福尼亚州奥克兰市东湾中文学校(East Bay Chinese School)的主席,这所学校是儿童和成人学习普通话的地方。

参考文献:

https://spectrum.ieee.org/the-institute/ieee-member-news/ieee-medal-of-honor-goes-to-transistor-pioneer-chenming-hu

https://www.aminer.cn/profile/chenming-hu/54094f84dabfae450f476248

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