王晓亮的主要科研成就

1996以来,GaN基微波功率器件结构材料研究工作在国内率先开展,在该领域始终发挥着关键的引领、示范和带动作用,为核心电子器件作出了重要的技术储备,推动了国家重大科技项目的立项和实施。主持国家重大科技项目、863重大项目、重大自然科学基金项目、973项目、中科院知识创新工程重要方向项目等多项国家重大项目的研究工作。在宽禁带GaN基半导体微电子外延材料领域,他带领他的研究团队加班加点,努力工作。通过自主创新,取得了重大技术突破,形成了系统的知识产权,取得了一批具有国内国际先进水平的优秀研究成果,部分成果达到国际领先水平。基本建成国产gan基微电子外延材料技术平台,实现批量晶圆供应。我国已联合研制出第一个GaN基HEMT器件、第一个GaN基X波段微波功率器件、第一个GaN基微波单片集成电路和连续波输出功率1.32 W、脉冲波输出功率1.76 W的X波段微波功率模块电路。研制出3英寸GaN基微波功率器件材料,有力支撑了我国新一代核心电子器件和电路的发展,推动了关键电子器件和电路芯片的国产化,为实现我国在新一代宽带隙半导体领域的创新跨越做出了重要贡献。

MOCVD设备是信息产业中重要的关键设备。长期以来,我国使用的MOCVD设备都是从国外进口的,对我国信息产业的安全和发展构成了严重威胁。王晓亮研究员带领他的研究小组,不畏艰难困苦。通过三年的不懈努力,他克服了一个又一个困难和一个又一个技术难题。2009年6月,成功研制出国内第一台MOCVD工程样机,可一次生长7片2英寸(3英寸)GaN基外延材料,2011。样机经验证具有良好的重复性、稳定性和可靠性,综合性能与国外同类设备相当,实现了MOCVD设备核心技术的自主研究和创新。2012取得的MOCVD制造关键专利技术,以无形资产(2000万)投入广东中科宏伟半导体设备有限公司,促进了MOCVD设备的产业化。2014年,成功研制出可生长2-8英寸GaN基微电子材料的MOCVD设备,研制材料性能达到国际先进水平,加快了我国信息产业核心装备MOCVD设备的自主创新发展和工程产业化进程。

此外,王晓亮研究员带领其研究团队系统地开展了基于gan的新型电力电子器件的研究工作,通过对结构材料设计、外延生长、器件制备技术的研究和优化,研制出了具有国内领先水平的GaN基耗尽增强型开关器件,两端器件击穿电压为1.960V,三端器件击穿电压为1.240V,为下一步的研制和应用奠定了基础。

90年代以来,在国内外主要学术期刊上发表研究论文160余篇,在信息科学卷《10000个科学问题》(p328-331,科学出版社)撰写专题《固态微波器件》。30多项国家发明专利获得授权,形成了系统的知识产权;已培养28名研究生并获得博士学位。