上海大学女教授张建华带领团队研制光刻机

栏目:行业动态  时间:2017-03-24
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新型显示是上海建设科创中心“22条”列出的重大产业创新战略项目之一,而OLED(有机发光二极管)是业界广泛看好的新一代显示屏幕,一些高端品牌手机已开始采用,具有响应速度快、高画质、可柔性等优势。我国在这一领域能否拥有自主知识产权,居于全球产业链的上层?同时获得青年科技杰出贡献奖、上海市科技进步奖一等奖的上海大学张建华教授,交出了一份出色答卷。这位曾爱哭鼻子的土家族女科学家,带领产学研协同创新团队研制出大面积高精细度平板显示光刻机,突破了日本技术垄断。

发明核心技术,分辨率世界第一

挺难想象,在这个男性工程师占绝对主流的行业,一名女性能成为领军人物。本科学化学、研究生阶段主攻润滑材料的张建华,在上海大学获得机械工程博士学位后,由于拥有化学、材料、机械交叉学科背景,被香港城市大学一位研究高密度电子封装的讲座教授看中。从那以后,她一头扎进了电子制造和半导体显示这一多学科交叉领域,先后赴中国香港、英国从事科研工作。

2003年末,张建华回到母校上海大学,参与筹建新型显示技术及应用集成教育部重点实验室,并得到上海市科技启明星、优秀学术带头人等人才计划的支持。从团队建设到设备招标,从技术研发到工程谈判,这位娇小的女子感到担子很重,也遇到过不少困难和委屈。“建华在我这里没少哭鼻子。”上海大学副校长汪敏教授坦言。不过张建华告诉记者:“我现在已经很少哭了,因为这个行业不相信眼泪,技术才是王道。”

她带队研发的技术有多牛?以她为第一完成人的“平板显示高精细度图案化工艺和装备关键技术开发及应用”项目,摘得上海市科技进步奖一等奖。据介绍,手机、平板电脑、电视机等电子产品的屏幕,其最基础的原材料是玻璃。而要把一大块玻璃变成一块块屏幕,需要成百上千道工序,其中,单台售价1亿元以上的高精细度平板显示光刻机是核心装备。张建华说,玻璃基板表面是不平的,制作过程中也会产生许多翘曲,而光刻机要在1平方米左右的基板上,光刻出微米级宽度的线条。“其难度,相当于要在足球场上花几秒钟时间找到一颗大豆。”然而,她带队迎难而上,发明了自对准TFT(薄膜晶体管)专利技术,使曝光焦面与工作焦面(玻璃基板)能实时重合、自行对准。利用这种技术,国产大面积平板显示光刻机的分辨率达到1.5微米,打破了原先由日本企业保持的世界纪录。

与企业紧密合作,引领行业发展

张建华的成功,不仅源于一流的技术创新能力,也源于她与产业界的紧密合作。“在工程学科、应用研究领域,高校科研人员不能‘自娱自乐’,而是要服务行业需求,引领行业发展。”汪敏讲的这句话,她一直记在心里。2008年,在市科委牵线下,这位女科学家选择与上海微电子装备公司合作,研制我国首台高分辨率平板显示光刻机及全套工艺。为了开展深度的产学研协同创新,张建华团队还与上微公司联合培养人才,先后将10多名在读研究生输送到企业实践,并邀请企业工程师到上海大学的AMOLED(主动矩阵有机发光二极管面板)中试线上,进行实训。

如今,基于张建华团队成套工艺专利的上微平板显示光刻机已投入量产。在产业界,流传着这样一句话:“做AMOLED新型显示,找上海大学。”据预测,从2016年到2020年,我国在OLED生产线的总投入将高达2000亿元左右,装备仪器投入占比达70%左右,其国产化可谓意义重大。张建华说,目前,我国在AMOLED整体技术上与世界第一的韩国还有差距,在赶超道路上,科研人员应发挥创新引领作用。

为了实现这个目标,张建华已带领团队踏上新的征程——研发真柔性OLED制造工艺和装备。这种未来的柔性屏幕,有望自由折叠和弯曲,给我们的生活带来不同凡响的体验。她希望未来3—5年内实现这一梦想,使我国在下一代显示技术和产业上继续走在世界前列。

在全球数学领域,郭坤宇课题组发展的思想、方法和技术被国际同行称为“郭的方法”;在物理领域,周磊课题组成为全球超表面研究的探路者之一,发表论文4年间被引用300多次,许多国际同行正沿着他们的研究方向继续前进。

22日举行的上海市科学技术奖励大会上,复旦大学的两项基础研究,分别获得2016年度上海市自然科学奖一等奖。“对未知世界的巨大好奇心,是在这里坚持探索的最大动力,”周磊教授这样说。

奔向自由驾驭光的梦想

能否人工构造全新的二维表面结构,从而驾驭电磁波?这个大胆创想,2005年起在周磊脑海中初现。

“我们做的事情,就是把人工微结构作为‘原子’,将他们排成特殊序列,使其成为具有特别属性的超表面,来完成对电磁波的魔术。”周磊围绕“超表面对电磁波的高效调控”这一关键科学问题,结合理论实验取得了一些在国内外有重要影响的成果。

用周磊的话来说,团队在这一领域“完成了三件事”。首先是波前调控。照镜子的原理大家都知道,可见光在镜面反射,可是有没有想过,有一天当你面对“镜子”,里面没有你?科学家们在探索波前调控的过程中,已经实现在微波波段的全空间无反射,把这一电磁波“绑”在“镜子”表面。如果按照这一理论进一步发展,未来“隐身”或许不是梦;更值得一提的是,这一理论技术或许将对光芯片的研发具有重要意义。

第二件事是利用超表面进行电磁波偏振调控。波有个重要特征:偏振。看3D电影时,镜片分别接受不同偏振的光,收获更为立体的视觉成像。而超表面的研究,已经在实验室实现高效的偏振的任意转换,性质转换间,能量零耗损,成为其他多个学科研究创新工具、思路的基础。

第三件事则是对超表面控制电磁波传输的探索。周磊表示,这在太阳能电池领域的能量转换中,将可能起到重要作用。

2012年,团队的代表性成果之一《梯度超表面:一个链接传播波和表面波的桥梁》发表在《自然材料》上,是梯度超表面领域最早的论文之一。最近,他已经与复旦大学石墨烯领域的专家们合作,开始寻找将石墨烯应用到超表面上,进而提高其可调性的可能。

为分析经典问题提供新的方法

“创造性地综合了交换代数、Fredhom 理论和算子代数的技术,回答了这个领域的多个问题”,这是数学家Putinar(普丁纳)教授在德国数学文摘上对郭坤宇课题组研究的评论。

三十多年来,著名数学家R.Douglas、W.Arveson倡导的Hilbert模纲领为算子理论的发展注入强劲动力。郭坤宇课题组在Hilbert模的本质正规性和K-同调方面取得了多项突破性进展,解决了区域维数d≤3以及一般维数主子模和Beurling型商模等情形的Arveson-Douglas本质正规性几何化猜测。

对此,加拿大皇家科学院院士Davidson 在纪念Arveson的文章中介绍课题组的结果为“迄今为止最好的结果”。在Hilbert模上的算子理论方面,课题组引入了许多几何和代数的工具,为泛函分析中的一些经典问题的研究提供了新的方法,由此解决了算子论中多个长期悬而未决的问题。发现有限阶解析乘法算子的约化子空间结构与相关Riemann 曲面结构的内在联系,完整解决了单位圆Bergman模上有限阶乘法算子约化子空间问题;课题组也完整解决了Arveson的“亏格算子有限秩”问题。

郭坤宇课题组这一系统深入的原创成果,得到了国际同行大量引用和跟踪研究。项目研究期间,课题组在国际知名数学杂志发表论文30多篇。

社会保障是民生之基。2012年以来,本市不断完善各项社会保险制度,目前已逐步形成以城镇职工社会保险、城乡居民社会保险为主的制度框架,基本实现了城乡一体化,各项社会保障待遇标准逐年提高,水平位居全国前列。市民们真真切切地感受到,身上的负担减轻了。

昨天举行的市政府新闻发布会上,市人力资源和社会保障局局长赵祝平介绍了本市推进就业、创业和社会保障工作的相关情况。

民生保障待遇连年提高

这些年,每到4月,上海都会调整失业保险金、工伤保险金等民生保障待遇,形成了比较固定的调整机制。其中,失业保险金三档标准从2012年的755元、810元、860元提高到2016年的1415元、1470元、1520元;工伤保险金从2012年的3.5万元提高到2016年的4.5万元。发布会上,赵祝平透露,今年这些民生保障待遇还会继续提高,并于4月1日正式发布。

养老金调整机制也得到了完善。5年间,企业养老金、“镇保”养老金、城乡居保(原新农保)基础养老金分别从2012年末的2341元、982元、370元增加到2016年末的3558元、1549元、750元,增幅分别达到52%、58%和103%。特别是“职保”养老金调整方面,已经逐步形成了“普加+特加”的养老金调整机制。2016年,机关事业和企业统一纳入养老金增长机制。

“看病难、看病贵”,一直是民众关心的热点和焦点,近几年,上海不断完善医疗保险,减轻了居民的就医负担。近年来,本市调整了职工医保门急诊支付办法,还多次提高医保最高支付限额,从2012年的28万元提高到了2016年的42万元。同时,居民医保门急诊和住院报销比例也进一步提高,大病保险报销比例今年也从50%提高到了55%。此外,上海初步形成了医保药品招标采购机制,探索大包装、简包装招标采购,对部分医保药品开展了带量采购试点,并配合医改,建立医保慢性病长处方与家庭医生慢病管理相结合的长效管理工作机制,进一步加强了定点医院自费药品器材管理。

创业带就业显倍增效应

就业是民生之本。据介绍,2012年以来,上海实施就业优先战略,推动实现更高质量就业,每年新增就业岗位60万个左右,城镇登记失业率始终控制在4.1%-4.2%。全市就业局势保持总体稳定。

近年来,上海不断完善创业扶持政策体系,实施了两轮创业带动就业三年行动计划,从资金、场地、能力、创业人才和项目扶持等方面完善创业带动就业政策。目前,上海已认定89家市级创业孵化示范基地,在同济、交大等高校试点建成28家高校创业指导站,各类创业服务专业机构已超过2万家,创业型城区的创建工作在全市全面推开。据统计,2012年至2016年,本市共帮助成功创业5.5万人,创业带动就业的倍增效应成效显现。

为促进青年就业,上海推出了“启航计划”,打造了一套适合青年人的职业指导模式,让青年人“想就业”“能就业”“有渠道”“就好业”。2012年以来,本市高校毕业生就业率连续保持在95%以上,登记失业青年人数减少了32.15%,2015年、2016年连续两年超额完成了市政府实事项目“帮助长期失业青年就业创业8000人”的工作任务。接下来,本市还将在政策设计上下工夫,不断完善各项促进青年就业的政策,加强实体建设和机制建设。

“工匠精神”也继续在申城弘扬,多层次、多形式的终身职业技能培训体系基本形成。近年来,上海不断加强高技能人才培养,高技能人才占技能劳动者的比重从2011年末的26%提高到2016年末的31%。2016年,经中央批准,决定上海作为承办城市,代表中国申办2021年第46届世界技能大赛。目前,上海正在全力以赴做好各项申办工作。

昨天,控江路街道举行市民文化社区服务日活动,居民合唱《共筑中国梦》。本报记者张海峰摄

2017上海市民文化节昨天率先发布春季活动全表,逾6000项文化活动为市民提供了一张缤纷多彩的公共文化活动菜单。仅在3月25日“文化服务日”当天,全市209家社区文化活动中心,数十个重点广场、绿地、商圈及各类公共文化空间,就将举办近千项文化活动。

让更多百姓掌握传统文化

从中华古诗词大赛、中华语言文字大赛到中华经典诵读大赛,传统文化内容是每年市民文化节的常设项目。

2017年,中华优秀传统文化知识大赛将贯穿全年,开展古诗词、中华戏曲、民俗节庆、传统美德等各类优秀传统文化知识的学习、普及及竞赛,让市民在参赛过程中感悟传统文化之美。市群艺馆馆长萧烨璎介绍,作为知识大赛的一部分,市民文化节将组建首批“讲诗团”,以系列讲座与微信诗词导赏等方式向老百姓讲解古诗词的知识点。与此同时,艺术大课堂的首场演出也会推出京剧导赏“小丑说戏”,e课艺堂则会持续推出网络艺术教育。“市民文化活动是自下而上的,我们不仅要让百姓欣赏、参与传统文化,还要让更多老百姓明白、掌握传统文化。”

区域文化品牌争奇斗艳

市民文化节是一个市区联动的舞台,每个区都积极培育区域特色文化活动品牌,如长宁区的舞蹈大赛、闵行区的合唱大赛、普陀区的创客大赛以及宝山区的手工艺大赛等。

春季阶段,市民舞蹈大赛将于4—6月在长宁举行,参赛舞种包括流行舞和广场舞等。值得一提的是,今年创排的含传统太极、武术等元素的舞蹈也会进入广场舞大赛。

“3·25文化服务日”当天,上海市民手工艺大赛成果展将在宝山国际民间艺术博览馆拉开帷幕。今年,宝山区还将举办国际手工艺邀请展。“我们希望为手工艺人提供更宽广的创作环境,努力把‘匠人精神’变成一种生活方式。”宝山区文广局局长王一川说。

参与主体越来越多

作为覆盖面最广、参与面最大的文化项目,上海市民文化节参与主体越来越多。今年,上海音乐厅、上海京剧院、中国语文现代化学会语文教育专业委员会等为市民文化节带来新鲜血液。

上海音乐厅将“加料黑白键”系列讲座、Music妙奏客主题参观日、“音乐午茶”系列音乐会等公众活动与市民文化节进行品牌融合,进一步推动高雅艺术在市民中的普及。上海京剧院“青春跑道”与市民文化节合作引导广大市民深度参与。语文教育专业委员会与多家单位面向4—18岁青少年,联合主办中国语文朗读上海赛区评选活动,通过经典诵读、阅读演讲等形式提高青少年的语言表达能力、汉语言文化素养和语文应用能力。

2017市民文化节继续牵手重大节庆,在世界读书日、博物馆日等节庆日举办主题活动。市民文化节将形成一批影响力项目,建立一批资源库、成果库、人才库、项目库。

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