对微电子感兴趣源于“半堂旁听课”

韩根全本科就读于清华大学材料科学与工程系，在偶尔一次旁听一堂半导体物理课后，韩根全对半导体器件方向产生浓厚兴趣并最终进入中科院半导体所读直博；期间他并没做出什么像样的成果仅仅调试了5年CVD设备——设备一次又一次出问题，一次次熬夜调试，最终长出了硅片锗片。

本科到博士，韩根全过的勤奋而迷茫。“好几次差点放弃做研究。后来才发现是自己站得不够高，看得不够远，对方向的选择和把握不足。”韩根全说，调整思路后他逐渐走出了研究的低谷。采访中，韩根全表示，是“理想”与“情怀”令他坚守科研，最终取得可观的科研成果。

他山之石令他悟出科研的“要领”

后来，韩根全最终在新加坡国立大学转向了微电子器件方向，借着“锗锡材料”的东风，驶入研究的高速路。“当时有位教授教授每天只睡四五个小时，凌晨三点开会讨论是常态。导师常常会随机让学生‘你把下一个版本发我看一下’。”导师和同学的勤奋程度让韩根全感到震撼，“在工程领域，不做出这样的努力休想在国际学术界有立足之地。做科研，一要站高起点，抓住至高点和难点，二是要脚踏实地实实在在的付出。”韩根全也成为了通宵讨论研究问题大军的一员。

2013年，韩根全因其优异的成果，带领着一个锗锡团队开展工作，拿着新加坡国立大学助理教授的工资。这一年心中长留着“情怀”二字的他婉拒了高薪待遇，毅然回到了中国。

“回国后，郝跃院士在西电为我伸出了橄榄枝，我便来到西电做科研。想法很简单，哪儿能让我实现理想，我就去哪儿。”在韩根全看来，郝跃院士是他心中的灯塔，他取得的成果与郝院士指明研究方向并提供良好硬件条件和科研环境分不开。

借锗锡材料的东风走上科研“快车道”

在新加坡国立大学，韩根全就开始了以硅为材料的隧穿晶体管（TFET）研究。从一开始无论如何都达不相关要求，到在国际上首次研制出GeSn MOSFET和TFET器件，韩根全用了五年左右时间。

“一开始利用硅作为材料，怎么都没法到达导师的要求。不仅我的研究生涯面临着结束，他们也陷入可能毕不了业的窘境，这让我很崩溃。关键时候，在半导体所那台韩根全调试了五年的设备上，他曾经的师弟长出了新的锗锡材料。韩根全注意到了这个新成果。导师将几十片材料送给了他，“十分珍贵，国际上都没有。”韩根全至今对导师充满感激。随后，韩根全团队克服了一系列工艺难题，在国际上首次制备出高性能锗锡CMOS和TFET器件。这一成果是锗基沟道电子器件研发的里程碑，掀开了锗锡（GeSn）电子器件研发的序幕。

著文报道世界首只GnSn沟道pMOSFET器

“2011年初，我建议新加坡国立大学的导师与中科院半导体所合作开发锗锡器件。5月底长材料，很快就制备出高迁移率GnSn沟道pMOSFET器件，实验证明应变GnSn比Ge器件的空穴迁移率提高了66%。”这项成果发表于2011年IEEE International Electron Devices Meeting（IEDM）年会上。作为国际微电子器件领域的顶级会议，IEDM素有“微电子器件领域的奥林匹克盛会”之称。

加入到西电郝院士课题组以后，韩根全研究的重点依然是锗基沟道CMOS器件这一国际微电子前沿领域。2014年，他的团队获得了锗锡pMOSFET空穴迁移率国际最高纪录（845cm2/Vs），比硅器件提高了5倍以上，结果发表在2014年IEEE VLSI Symposium on Technology（VLSIT）上。2016年，他的团队实现高迁移率应变Ge pMOSFET，比Si器件迁移率提高18倍。2016年，他带领研究生国际上首次实现锗和锗锡的负电容晶体管，最小亚阈值摆幅达到21 mV/decade，该成果在IEDM 2016上发表。

伴随着“锗锡材料”的东风，韩根全已发表多篇学术文章，学术研究稳步前进。“我们在失败中积累的很多东西在锗锡出现后派上了用场。要学会在不成功和不顺心的事中学会积累。”韩根全表示。（西安晚报 记者 任娜 西安日报 记者 姜泓）

来源：西安新闻网2017年5月6日