项目介绍
“芯”青年说学术活动是北京大学集成电路学院推出的优秀研究生座谈分享系列,旨在提供同辈间的沟通平台,分享科研经验,解答青年烦恼,促进学术共赢,推动思想交流。在轻松平等的氛围下开展学术交流与分享,树立同辈榜样,促进同辈间相互学习,进而为国家的集成电路发展贡献“芯”力量。
本期“芯”青年说嘉宾介绍
个人风采
陈旺楠,北京大学集成电路学院集成微纳系统方向2020级博士研究生,导师为杨振川教授和高成臣教授级高级工程师。博士期间已在MEMS领域顶级国际会议和知名学术期刊发表学术论文7篇,其中以第一作者发表论文2篇,申请发明专利2项,已授权1项。博士期间获廖凯原奖学金、北京大学三好学生、华为奖学金等荣誉奖励。曾参加北京大学挑战杯五四青年科学奖竞赛获一等奖等荣誉奖励。曾担任集成电路学院微电子微机械党支部书记,获北京大学优秀党务工作者等荣誉称号。研究方向为MEMS热式声矢量传感器关键性能优化及可靠性的研究,内容包括基于热敏材料优化增敏、传感结构设计优化降噪以及可靠性封装和多轴集成等。
声音信号是一种常见而重要的信号形式,完整的声音信号通常包括标量信号和矢量信号。目前声学矢量检测技术作为新兴前沿技术在声源定位和声学成像等领域至关重要。热式声矢量传感器具有在宽频带内保持一致的矢量特性、体积小及易于组阵等优势。然而,与声压相比,声质点振速非常微弱,为了提高传感器对微弱信号的检测能力,陈旺楠作为项目骨干参与了国家级科研项目的研究。一方面,针对小尺寸细长梁结构,研究敏感材料金属薄膜的退火工艺及金属黏附层对电阻温度系数影响,实现灵敏度的提高,同时研究基于新型测温材料为敏感梁的芯片结构和制备工艺设计并成功实现性能测试;另一方面,通过理论模型推导,提出了一种具有极限尺寸的芯片梁结构,实现自噪声降低约5dB/√Hz;此外,对二维和三维声矢量集成系统和封装可靠性开展研究,实现集成的传感器能够探测三轴声矢量信号,系统实现声源的三维空间定位和跟踪。研究成果证明了该前沿技术应用的可行性,并且部分指标已达到国际领先水平。部分成果已分别发表于国际会议TRANSDUCERS、MicroTAS以及领域期刊Journal of Micromechanics and Microengineering等。
热式声矢量传感器灵敏度和自噪声优化
参加TRANSDUCERS 2023学术会议
在博士期间,陈旺楠还担任了微电子微机械党支部的书记,带领党支部坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻党的二十大精神,进一步提升党支部的组织力、凝聚力、创造力。通过一系列特色活动,如与中物院研究生九所一支部联合开展支部共建活动以及号召支部内成员录制主题微党课等活动,使支部真正做到“守初心,担使命”,将支部的建设与自身专业和国家发展相结合,赋予支部成员使命与担当,推动“不忘初心,牢记使命”的支部建设,并完成了基层党建创新立项结项报告,获得了优秀党支部的称号。
陈旺楠组织支部共建及文创交换活动合影
访谈交流
Q: 作为科研萌新,如何快速进入一个新课题?
A: 我觉得快速进入一个课题的方法概括来说就是多自学、多请教、多上手。如果是面对一个完全新的领域,对于了解该领域的基础知识、前沿进展以及课题组的师兄师姐进行的工作是非常有必要的,首先可以利用组内资源快速获取一些重要文献进行阅读,只有对该方向有大致认知后再多请教才是有意义的,接着尽可能勤地在师兄师姐实验时一同跟着学习,尽快熟悉组里常用的实验设备和操作流程,再进行初步的实验和探索,只要能够上手进行实验,大概率就会产生很多新的想法和思路,再和导师经常讨论问题一定会有所收获。
Q: 在内卷越来越严重的今天,学长如何看待同辈压力?
A: 我认为在一个优秀的环境下,身边比自己优秀的人一定是非常多的。有适度的同辈竞争反而可以持续激发自己的科研热情,但更重要的是需要保持自己的节奏,不能陷入内耗。何况对于研究生来说,不同课题组之间的差异本来就很大,有的专注于前沿研究,也有的专注于解决应用需求。所以只要自己能够对现在做的工作保持激情和有可期的目标,我觉得就不必太在乎同辈之间的比较,调整自己的心态,想清楚自己到底想要什么才是最重要的。
Q: 课题找不到突破口时,学长是如何调整的?
A: 课题卡住是科研中极其正常且难以避免的问题,我通常会找导师、同课题组甚至其他课题组的同学进行讨论。因为有时候长时间找不到突破口,如果还是自己一个人拼命查文献、做实验,很难跳出思维的局限,可能其他人的一个建议或者思路就能迅速帮你重新梳理问题,找到解决方案。经常出现的情况就是某一个工艺上遇到了瓶颈怎么都不知道如何解决时,请教导师或者身边的同学发现另一个同学可能做过类似的,再一讨论就很快解决了。当然如果长时间的思考和尝试都没有取得进展,我会暂时转移注意力,去做一些与课题相关但不直接涉及解决问题的工作,可能过段时间回过头来思考这个问题会获得一些新的想法。
Q: 很多时候相较于大方向的创新,我们只能在前人的基础上做出微小创进。学长是如何看待“大创新”和“小创进”的?
A: 我觉得“大创新”是可遇而不可求的,想要做出有颠覆性、突破性的工作并不完全是按照一些计划或者努力就可以实现的。但是我们可预期、可执行的是在前人的工作基础上做一些改进或优化。虽然可能并没有那么亮眼或者突出,但是我觉得它们能够让科研工作持续而稳步地进行,而且我们做的这些可能会在相当长一段时间后或者被其他领域的研究者看到而得到启发,那么这些“小创进”的积累就有可能成为“大创新”。另外,“小创进”可能不像“大创新”那样能够迅速推动领域的发展和进步,但在一些应用或者实践中可以发挥重要的作用,也是很有意义的。
陈旺楠师兄不仅在MEMS领域取得了令人瞩目的研究成果,更是微电子微机械党支部的书记,为我们树立了学术与党务工作的模范。通过与师兄的访谈,我深刻感受到了科研热情与刻苦钻研的重要性,以及如何在面对课题困难时保持耐心与乐观的态度。师兄言传身教,使我深受启发,明白了科研的不易与可贵。我将倍加珍惜与师兄的交流机会,不断汲取科研的智慧与经验,为自己的学术道路添砖加瓦,为国家的集成电路发展贡献一份“芯”力量。