科學家獻禮建黨百年：在5層原子厚的納米磁性薄膜上寫下“100年，中國‘芯

 “100年，中國‘芯'”。

在慶祝中國共產黨建黨百年之際，北京航空航天大學科研工作者獻上了一張特殊的生日“賀卡”——在厚度為5個原子層的納米磁性薄膜上寫下這幾個字。這個厚度相當于一張普通打印紙的十萬分之一。

6月24日，在北京航空航天大學，集成電路學院科研人員在5個原子層厚的納米磁性薄膜上寫下“100年，中國芯”。（圖自：新華社）

磁性芯片生產過程中，需將納米磁性薄膜均勻鋪在晶圓（制作硅半導體集成電路所用的襯底）上。確保所有晶圓完全“躺平”有多難？北航集成電路學院工藝與裝備系教師張學瑩表示，其相當于在北京的海淀區地面上均勻鋪滿5層厚的小米粒，且須完全平整，“因此，檢測薄膜的平整度尤為關鍵。”

張學瑩介紹，科研人員利用檢測儀器，通過微小的磁性針尖在薄膜上寫字，若字的顏色對比度一致、字跡清晰，則表明薄膜有良好的均勻性。完成平整度檢測后，將納米薄膜制成器件，封裝后形成芯片。

北京航空航天大學集成電路學院科研人員在5個原子層厚的納米磁性薄膜上寫下“100年，中國芯”。（圖自：北京航空航天大學）

該檢測儀器，正是由北航集成電路學院科研團隊研發的晶圓級磁光克爾測試儀。

北航集成電路學院工藝與裝備系主任王新河說，磁性芯片可作為高可靠的信息存儲模塊和高靈敏的磁信號傳感模塊，應用于飛機、衛星的控制系統，以及手機電子羅盤、汽車自動駕駛等領域。而磁性芯片生產過程中的磁性薄膜檢測這一關鍵技術，屬于我國長期被“卡脖子”的技術。

“對比國外同類設備，這臺儀器在測試精度和速度等方面進行了技術革新，實現了自主創新突破。”王新河說。

北京航空航天大學集成電路學院科研人員在用磁性筆尖檢測納米薄膜的磁性。（圖自：新華社）

據了解，該儀器現已應用于科研領域，且預計于今年10月在產業領域投入商用。

早在1993年，中國科學院科研團隊就用10個原子擺出“中國”字樣，標志著我國可自主實現原子操縱。如今，用于書寫“100年，中國‘芯’”的晶圓級磁光克爾測試儀，為具有百億元市場規模的磁性芯片產業提供設備支撐。

從“中國”，到“100年，中國‘芯’”，背后的科研突破成為我國高科技自主創新能力不斷提升、國家科技力量持續增強的一個縮影。

“作為科研一線的基層黨員，我覺得扎實搞研究、實現創新突破，便是我們對建黨百年最好的獻禮。”張學瑩說。

關于北航集成電路科學與工程學院

北京航空航天大學集成電路科學與工程學院是我國第一個集成電路科學與工程學院，2003年獲批一級學科博士學位點，2004年獲批國家級集成電路人才培養基地，2015年獲批國家首批示范性微電子學院（籌），2016年獲批國家級國際科技合作基地，2019年獲批工信部重點實驗室。2020年，微電子學院正式更名為集成電路科學與工程學院。

學院目前下設“集成電路材料與器件”、“集成電路設計與工具”、“集成電路工藝與裝備”三個系，并承擔校級智能微納公共創新中心建設�，F有專職教師35人，諾貝爾獎得主、IEEE Fellow、國家級人才計劃入選者12人次。建有國家級教學科研基地2個、省部級教學科研基地2個。加強基礎研究實現原始創新，發表Nature子刊7篇，自旋電子等領域取得國際領先。加速開展“產教融合”，與華為、歌爾、航天科技等領軍企業建立多個校企聯合實驗室。與巴黎薩克雷、荷蘭埃因霍溫理工等國際知名高校開展雙博士碩士聯合培養，已有多位學生獲得國際雙博士學位。

日前，集成電路學院趙巍勝教授領銜編著的《集成電路科學與工程導論》也正式出版發行�！∵@是國內第一部集成電路科學與工程專業的導論教材。