首都儿科研究所附属儿童医院与中国科学院半导体研究所并重研究员赵德刚致力于国家所需的双重探索
赵德刚,中国科学院半导体研究所的研究员,在20多年的职业生涯中,他几乎每天都在实验室里忙碌。他的同事们熟知他总是在去实验室的路上,就像课题组成员对他的印象一样:“赵德刚在哪儿?” “不在实验室,就在去实验室的路上。” 赵德刚致力于国家所需的研究,特别是氮化镓光电子材料与器件事业,这是信息时代基石。他没有追求“高产”的新型材料,而是坚守传统材料——氮化镓,并钻研微细,以克服种种困难,带领团队研制出国内第一支氮化镓基紫外激光器、大功率蓝光激光器。
作为一名科研人,赵德刚认为国家需要的地方,就是他的研究方向。在艰难的领域巨大的难题面前,他选择了简单而深刻的事业——半导体研究。这个行业有两大类:微电子和光电子。集成电路、晶体管属于微电子,而激光及相关产品则属于光电子学。在学习和工作期间,他发现我国对半导体器件需求巨大,但世界上生产该类器件的原材料尚未成熟。这也是他选择氮化镓光电子材料与器件研究的原因。
赵德刚所从事的是继硅、砷化镓之后第三代半导体,其优势包括覆盖了近红外到深紫外全波段、热稳定性好、抗击穿、高质量抗腐蚀性能,以及应用潜力巨大。基于氮化镓材料的大功率蓝发明二极管已经走进千家万户,对照明产业产生了影响。此前日本学者赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高效蓝色发光二极管”获得2014年诺贝尔物理学奖。
作为一种高端 光电子器件,氮化镓激光器在激光显示、加工以及医疗等领域有重要应用。但由于缺乏匹配衬底,国际各国学者长期困扰着如何提高其性能。当时国际领域诺贝尔奖获得者中村修二做出了能够达到900平方厘米/伏特·秒電子迁移率(即电荷流动速度)的氮化镓材料,这远超平均水平。“900这一数字当时被认为是不可能超过。”助理研究员梁锋说。
为了解决问题,即使面临挑战如无法将能发出的但不能进行激射的情形下,也依然坚持下去,最终通过独特MOCVD外延技术成功地生长出高质量的氿气分子束磊晶(MBE)样品,从而实现了一次突破性的创新,使得其電子迁移率超过1000平方厘米/伏特·秒,这也是国际上MOCVD外延样品最好的结果,被国内外广泛认可。
除了这些之外,还有一个小秘密让赵德刚不断取得成绩,那就是实践。他认为理论学习不能放下,没有深厚理底,看问题很难透彻。而对于科研人员来说,最重要的是发现问题,最大的本事是解决问题。他时刻关注着所有关于这方面的问题,并且希望培养更多后备力量,为国家半导体科技事业发展贡献自己的力量。