集微網報道 回顧2023年，我們試圖透過科研成果、產業互動的動態變化，展現中國半導體領域產學研中的精彩一隅，進而為2024年序幕的拉開吹響號角，鼓舞業界以更豐富的精神面貌在半導體產業座標中勇敢跋涉。
2023年兩院院士增選結果揭曉
11月22日，2023年兩院院士增選結果揭曉，共133人當選。
中國科學院選舉產生59位院士——資訊科技科學部8人入選，分別是陳小前（中國人民解放軍軍事科學院）、郭雷（北京航空航天大學）、郭世澤（中國人民解放軍資訊科技安全研究中心）、胡事民（清華大學）、孫勝利（中國科學院上海技術物理研究所）、尤肖虎（東南大學）、張榮（廈門大學）、鄭海榮（中國科學院深圳先進技術研究院）；技術科學部劉勝（武漢大學）等12人入選。
其中，胡事民研究方向為電腦圖形學、幾何計算、人工智能；尤肖虎研究方向為行動通訊；張榮研究方向為半導體光電子器件與材料；劉勝研究方向為微納制造及芯片封裝與整合。
中國工程院選舉產生74位元院士——資訊與電子工程學部10人入選，分別是李勁東（中國航天科技集團有限公司第五研究院）、劉清宇（中國人民解放軍海軍研究院）、尼瑪紮西（西藏大學）、童小華（同濟大學）、王巖飛（中國科學院空天資訊創新研究院）、王振常（首都醫科大學附屬北京友誼醫院）、吳世忠 [中央保密辦(國家保密局)]、於海斌（中國科學院沈陽自動化研究所）、張學軍（中國科學院長春光學精密機械與物理研究所）、鄭慶華（同濟大學）。
上述名單中， 同濟大學校長鄭慶華 、 廈門大學黨委書記張榮 「沖刺」院士成功 ！
鄭慶華出生於1969年1月，曾任西安交通大學黨委常委、副校長，西安交通大學常務副校長（正局級），2023年2月任同濟大學校長（副部長級）、黨委副書記，也是智能網絡與網絡安全教育部重點實驗室主任；張榮出生於1964年2月，先後擔任過山東大學校長、廈門大學校長等職，他長期致力於光電資訊功能半導體材料生長、半導體新材料、器件和物理研究。
值得關註的是，2022年中國高校人事曾密集調整，黃如、毛軍發、龔旗煌3位與半導體領域密切相關的院士履新高校校長。
二維材料 + 新款憶阻器存算一體芯片
二維半導體材料被認為是延續摩爾定律的重要路徑，是集成電路工藝發展到1 nm節點最受關註的新路徑。雖然國際工業界認為引入二維半導體可以在CMOS平面工藝中有效解決晶體管尺寸縮放過程中的問題，但其重要發展瓶頸之一在於需要提供高質素、快速生產的大規模晶圓。產業界方面，英特爾、三星、台積電及歐洲IMEC研發中心均在二維半導體上投入大量資源進行落地實踐；學術界層面，繼2022年清華大學、北京大學、復旦大學等高校研究團隊在該領域實作突破，2023年各大高校聚焦二維半導體材料的整合及材料生長繼續前進。
1月11日，南京大學拿下該年度 首篇【Nature】 ！該研究成果由南京大學 王欣然、施毅帶領 的 國際合作團隊 完成， 透過增強半金屬與二維半導體界面的軌域混成，將單層二維半導體MoS2的接觸電阻降低至42Ω·μm，超越以化學鍵結合的矽基晶體管接觸電阻，並接近理論量子極限，解決了二維半導體套用於高效能集成電路的關鍵瓶頸之一 。
9月29日，復旦大學周鵬、包文中團隊取得重大研究進展，發明一種面向集成電路制造的二維材料生長方法，能夠在工業界主流12英寸（300毫米）晶圓上進行均勻和單層材料的快速生長，相關成果發表在【Nature Materials】。該項工作不僅提供二維材料CVD生長的新思路，同時聚焦二維半導體的集成電路套用，充分考慮規模-成本-效能（S-C-P）指標的協同最佳化，著眼於從1到10的轉化。
一個月後，南京大學王欣然、施毅透過設計-工藝協同最佳化（DTCO），開發空氣隔墻晶體管結構，大幅降低寄生電容，並在國際上首次實作GHz頻率的二維半導體環形振蕩器電路，比原有記錄提升200倍，並預測二維半導體套用於1nm節點集成電路的潛力與技術路徑。
當前，國內外都在針對二維材料基礎研究與工程套用中的關鍵問題、主要瓶頸集中力量進行攻關布局。業界學者普遍認為，新材料和技術的開發可能還需要依賴於現有矽基材料和制程工藝，與矽融合發展，盡可能延續摩爾定律。二維材料和器件的發展也不例外，近中期還需要與矽基伴生和共生發展，再實作顛覆性技術突破。
此外，中國還實作了 新款憶阻器存算一體芯片 研制 。
10月10日，基於存算一體計算範式，清華大學集成電路學院教授吳華強、副教授高濱團隊研制出全球首款全系統整合、支持高效片上學習（機器學習能在硬件端直接完成）的憶阻器存算一體芯片。相關研究成果線上發表於【Science】雜誌。據悉，該款芯片包含支持完整片上學習所必需的全部電路模組，成功完成影像分類、語音辨識和控制任務等多種片上增量學習功能驗證。
科技日報指出，相同任務下，這款芯片實作片上學習的能耗僅為先進工藝下專用集成電路系統的3%，展現出卓越的能效優勢，具有滿足人工智能時代高算力需求的套用潛力；它揭示人工智能時代下邊緣學習的新範式，為突破馮·諾依曼傳統計算架構下的能效、算力瓶頸提供了一種創新發展路徑。
「手搓材料」還是「學術烏龍」
2023年7月22日，南韓量子能源研究中心公司相關研究團隊在預印本網站arXiv上先後公布兩篇類似論文，宣稱一種命名為LK-99的銅摻雜鉛磷灰石材料擁有「室溫+常壓」超導能力，系全世界首款室溫常壓超導材料。
一石激起千層浪。室溫超導，即在常溫條件下實作的超導現象，南韓研究團隊成果倘若被驗證，能源、交通、量子計算等多領域有望迎來顛覆性變革，但其公開的實驗數據卻被學術圈認為不足以證明LK-99是超導體。而由於南韓研究團隊在上述論文中已給出詳細合成步驟，國際上多個研究團隊嘗試復現。
如此「手搓材料」的方式，在各大社交平台上一經傳播便引發熱議，是開啟第四次工業革命的新紀元？還是打臉翻車？
29日，中國科學院金屬研究所研究員劉培濤在預印本網站送出題為【關於Pb10-xCux(PO4)6O (x=0, 1) 電子結構的第一性原理研究】的論文，稱LK-99在費米能階附近的能帶結構具有半填充平坦帶和全占據平坦帶的特征。這兩個平坦帶既來自1/4占據的氧原子的2p軌域，也來自Cu的3d軌域與其最近相鄰氧原子的2p軌域的混成。團隊在上述兩個平坦帶上觀察到四個範霍夫奇異點：「表明在低溫下電子對結構畸變的不穩定性。」
31日，北京航空航天大學材料科學與工程學院劉知琪教授團隊在預印本網站送出題為【由Pb2SO5和Cu3P燒結而成的Pb10-xCux(PO4)6O中的半導體傳輸】的論文。他們根據南韓團隊公布的方法合成LK-99，但沒有發現其具有超導性；同日，美國勞倫斯柏克萊國家實驗室（LBNL）研究員西尼德·M·格芬在預印本網站arXiv送出題為【銅摻雜的鉛磷灰石中相關孤立扁平帶的起源】論文。她認為，LK-99可能存在超導效能。
事情變得復雜起來。早在2023年3月，美國羅切斯特大學朗加·迪亞斯（Ranga Dias）在美國物理學會會議上宣稱其研發的一種鑥氮氫材料在近1萬個大氣壓（1 GPa）下實作室溫超導。8天後，南京大學聞海虎團隊直接「打臉」Dias ，其在預印本網站送出的論文指出，實驗清楚地表明，鑥氮氫材料Lup±xNy中不存在超導性。
此番南韓研究團隊LK-99論述無疑又給超導領域「澆油添火」。
直至8月，【Nature】雜誌發文【LK-99不是室溫超導體——科學偵探如何解開這個謎團】。該文由曾在費米實驗室工作的科學作家Dan Garisto撰寫：「研究表明，材料中的雜質——特別是硫化銅，是其電阻率急劇下降和磁鐵上部份懸浮顯示的原因，其特性類似於超導體所表現出的特性。」加州大學戴維斯分校的凝聚態實驗家Inna Vishik更是表示，這件事已經劃上句號，可以到此為止了。
全國高校單筆個人現金捐贈紀錄打破
2023年11月29日，武漢大學1987級電腦系校友，小米集團創始人、董事長兼行政總裁雷軍向母校捐贈13億元。雷軍表示，此次捐贈主要聚焦三個方向：支持數理化文史哲六大學科基礎研究、支持電腦領域科技創新、支持大學生培養。該筆捐贈重新整理武大建校以來單筆最大捐贈額，這也是全國高校收到的最大一筆校友個人現金捐贈。
據報道，自1997年開始，雷軍先後捐贈設立武漢大學「騰飛獎學金」「雷軍獎學金」「雷軍科技樓」等多個捐贈專案，捐贈總額達1.3億元。2016年10月20日，雷軍捐贈出資支持武漢大學建設人工智能教學科研大樓，用於武漢大學人工智能相關學科的人才培養和教學科研等，推動學科交叉深度融合和創新技術研究。
2023年年初，浙江大學校友段永平與浙江大學教育基金會簽署捐贈協定，向母校捐贈1億元，專項支持資訊與電子工程學院新大樓建設。
7月17日，概倫電子釋出【關於公司董事長無償捐贈部份公司股份的公告】，稱為支持母校華南理工大學的教育事業的發展，促進學校集成電路學科的建設與發展，為社會培養更多的集成電路學科優秀人才，概倫電子董事長劉誌宏將向廣東省華南理工大學教育發展基金會捐贈其間接持有的178萬股公司股份。而6月6日，概倫電子總裁楊廉峰已與東南大學教育基金會簽署【楊廉峰捐贈東南大學設立「致遠勵新教育基金」協定書】，將其間接持有的121萬股公司股份捐贈給基金會。
11月，達摩院聯合浙江大學發展量子科技，達摩院將量子實驗室及可移交的量子實驗儀器器材捐贈予浙江大學，並向其他高校和科研機構進行開放。
達摩院曾長期投入量子計算，配置國際領先的量子實驗專用儀器器材，建成Lab-1、Lab-2兩座硬件實驗室，具備量子計算軟硬件全棧開發能力。達摩院在芯片制備、位元相幹時長、門操控、量子糾錯，量子計算控制架構等領域取得多個成果，包括高精度、多位元超導量子芯片，量子電路經典模擬器「太章」等。此前有媒體報道，由於預算及盈利等原因，阿裏巴巴達摩院量子實驗室或已解散，共計裁減30余人。
12月5日，韋爾股份公告稱，接到控股股東一致行動人紹興韋豪的通知，為支持教育事業發展，並資助寧波東方理工大學教育基金會開展慈善公益活動，紹興韋豪計劃向寧波東方理工大學教育基金會無償捐贈其持有公司的1000萬股無限售條件流通股，占公司目前總股本的0.82%。本次捐贈前後，虞仁榮本人連同其控制紹興韋豪，以及其弟虞小榮持有韋爾股份的股份從37.72%下降至36.90%。
長期以來，中國高校辦學經費以政府財政撥款為主，社會通常捐贈作為辦學經費有益補充。縱觀2023年高校捐贈事件，面向電子資訊領域的定向捐贈實作了較大突破。
小結
2023年，中國半導體產業在煎熬與希望、跌落與回暖中曲折前行，迎來嶄新的2024年。盡管仍然面臨諸多不確定性，但從中長期看，半導體需求持續增加的趨勢並未改變。透過兩院院士增選、學術成果、高校捐贈等「剖面」，有理由相信，產學研的持續突破將帶來一個希望的春天。
