加快发展新质生产力！我国微型半导体温控器件已实现从宇航级到工业级突破

张明 2024-03-15

全国人大代表孙东明是中国科学院金属研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。孙东明始终立足本职工作，坚持从基础研究和原始创新出发，开展新型半导体器件研究，取得了半导体科学技术领域的重大突破，解决国家在控温芯片领域“卡脖子”技术难题。

今年全国两会，孙东明计划提交一份关于推进半导体热电制冷技术发展的建议，建议加快推进国家级创新平台建设，增强国家战略科技力量。孙东明说：“做研究员，把自己的科研做好就行。当全国人大代表，就要全面了解科技界、科技工作者的现状、困惑和期盼，为科技创新引领高质量发展建言献策。”

针对新质生产力如何“上新”？有怎样的发展空间？主攻方向是什么？

孙东明教授这样回答：目前如何定义基础研究还存在一些问题，有时我们很难判断一项基础研究是解决了真问题，还是只是一个学术热点问题。经常有一些热点研究被纳入基础科学范畴，但并不是解决了真问题。因此，我们要有识别和判断真正好的基础研究问题的能力，这不仅考验我们的科学审美和眼光，更考验我们是否有能力判断解决这个基础问题与满足国家重大需求、实现突破之间的关联。‍

在位于沈阳市的中国科学院金属研究所纳米碳基电子器件超净实验室，孙东明（左）指导研究生在实验过程中学习气路压力调节的操作方法。新华社记者杨青供图。

孙东明和他的高科技

“在不到一角钱硬币大小的器件上，通电一瞬间，器件的上下表面立刻就可以产生上百度的温差。装上这个器件的工作，就像是给半导体芯片安装上了‘空调’，冬暖夏凉，非常适宜。”全国人大代表、中国科学院金属研究所研究员孙东明3月7日在第十四届全国人民代表大会第一次会议第二场“代表通道”上说，“我和我的科研团队研制的微型半导体温控器件，就是这样一种很小却很强大的器件。”

“很多人都有这样的感受，当我们用手机，看视频或玩游戏时间久了，手机可能发烫，同时反应可能会变慢。”孙东明表示，这其中的原因在于，半导体芯片的性能会随着温度发生显著变化。要让半导体芯片把最好的性能发挥出来，就一定需要温度控制器件，也就是所谓的“温控器件”。

“我和我的科研团队研制的微型半导体温控器件，就是这样一种很小却很强大的器件。”孙东明说，基础研究是科技创新的源头。通过这些基础科学研究和关键技术攻关，从原材料的配方到关键工艺技术再到制造加工设备，我国从全链条维度角度上已实现了完全自主可控。

孙东明介绍，后来，在中科院和辽宁的科技成果转化政策支持下，团队科研成果以专利等无形资产作价入股的方式，很快在沈阳就实现了落地和转化，成立了冷芯半导体科技有限公司。从项目的选址到建成投产只花了三个月，目前温控器件的月产能已经突破了30万枚。据了解，冷芯半导体主要从事高性能热电材料和微型半导体芯片的研发、生产和销售，是目前国内唯一拥有完全自主知识产权并实现量产化的中国企业。

“我们这个科技成果转化项目仅仅是辽宁这片创新创业沃土中的一棵新苗，这棵新苗每天都在茁壮成长、发展变化。”孙东明表示，去年7月，团队研制了高性能温控器件，搭载中国科学院自行研制的火箭和卫星顺利升空，首次实现国产温控器件在500公里太空成功在轨验证。今天，我国已实现包括宇航级到工业级这样一系列微型半导体器件的真正国产化，打破了以往国外对于我国高端温控器件的垄断。目前，这些产品已经广泛应用于激光通信、车载激光雷达、探测器面阵以及生物医疗等领域。

当前，辽宁正在全力实施全面振兴新突破三年行动。作为一名来自科技战线的全国人大代表，孙东明坚定地说：“我要自觉肩负起国家赋予的科技创新使命，发扬勇攀高峰的科技创新精神，要心系‘国家事’、肩扛‘国家责’，为实现国家高水平科技自立自强，为建设世界科技强国而努力奋斗。”

内容来源：DT半导体

责任编辑：展源

审　　核：何发

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