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【转载《甘肃科技报》2020年6月19日】凝“芯”聚力甘肃造 抢占技术“制高点”——记传感技术研究所MEMS传感器科研创新团队

来源:本站 击数:151 发布时间:2020-06-19

○团队带头人简介


韩根亮  中共党员,正高级工程师。现任公海555000jc传感技术研究所所长,甘肃省人民政府决策咨询委员会委员,甘肃省领军人才第二层次人选,甘肃省“555”创新人才工程第二层次人选,甘肃省优秀专家,白银市人民政府项目专家,中国博士后科学基金会专家,“甘肃省传感器与传感技术重点实验室”主任,兰州大学、兰州理工大学兼职研究生指导老师,兰州留学人员创业导师。兼任中国仪器仪表学会仪表传感器分会常务理事,中国仪器仪表学会工艺分会常务理事,甘肃省机器人技术学会副理事长,中国智能传感器创新联盟理事。先后主持和参与省部级课题30余项,工程项目16项;获得甘肃省科技进步奖7项,兰州市科技进步奖2项,国家发明专利16项;在省部级以上刊物发表学术论文70余篇,多项研究成果达到国际先进水平。


本报记者  武文宣    特约记者  李小波

1964年10月,韩根亮出生在河南嵩县一个知识分子家庭。1986年7月,他从兰州大学物理系半导体器件专业毕业后分配到公海555000jc传感技术研究所工作。2011年5月,韩根亮被任命为省科学院传感技术研究所所长。
34年来,他专事传感及测控技术、机电一体化、智能仪表工作。由于熟悉半导体器件和潜心集成电路科研,他组建了省科学院传感技术研究所MEMS传感器科研创新团队,为我省传感器及传感技术的发展做出了突出贡献。在一定程度上,他带领创新团队在科研攻关的同时,不仅推动了该学科的发展,还研发了一系列 “甘肃芯”,填补了我省传感器领域“芯片”制造的空白。

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凝“芯”聚力  让“甘肃制造”品牌走向“五湖四海”

“众所周知,传感器与通信、计算机被称为现代信息系统的三大支柱,在工业生产、海洋探测、环境保护、资源调查、生物工程、文物保护、家用电器等领域都有广泛的应用。凭借着技术含量高、渗透能力强、市场前景广阔等优势,传感技术成为21世纪优先发展的十大顶尖技术之一。”韩根亮向记者介绍说,“但是,在目前全球2000亿美元、全国2000亿元的传感器市场,国产传感器竞争乏力,在设计技术、封装技术、装备技术等方面与世界先进水平存在较大差距。”
根据国家“十二五规划纲要”和传感技术的发展趋势,省科学院传感技术研究作为承担我省传感器共性技术和前瞻性技术研发的重点单位,肩负使命,责无旁贷。
2012年,韩根亮结合MEMS传感器及研究所涉及的多学科交叉的大背景,组建了一支创新能力较强的MEMS传感器科研创新团队,确定了“MEMS(微机电)传感器”(俗称传感器芯片)的研究方向,并根据MEMS传感器的研发流程和关键环节,规划了敏感材料研究领域、MEMS传感器研究领域、生物传感技术研究领域、传感技术应用研究领域四大研究领域。
韩根亮解释道:“我们的研究主要为以敏感材料的制备及其传感特性(机理)的微纳敏感材料、气敏材料及生物敏感材料为研究重点的敏感材料研究领域;以传感器基础理论研究和器件的设计、模拟和制备的基于巨磁阻效应的MEMS转速传感器、电流传感器、加速度传感器、耦合器,以及其它气敏传感器、压力传感器等结构传感器的MEMS传感器研究领域;以基于集成化、模块化的生物传感器以及生物传感技术对生物分子快速筛选和甄别的生物传感技术研究领域;以传感器应用技术研究的智能传感器设计、智能测试仪表研制及智能测试系统开发的传感技术应用研究领域。”

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37岁,是韩根亮的创新团队成员的平均年龄。如今,有不少年轻人已经成长为研究所的科研骨干,80%以上人员都具有硕士、博士学历和出国深造的经历。他们在纳米材料、磁性器件、MEMS传感器关键技术攻关和传感器应用研究等领域都取得了丰硕成果。其中,团队成员宋玉哲、左显维、卢启海、高晓平等在韩根亮的悉心教诲和精心指导下,都成了传感所的核心成员,并独立承担了国家自然科学基金(地区基金)及多项省级科研项目,为传感所的稳定、发展和壮大起到了重要的支撑作用。

抢占制高点  助力我省“芯片”技术产业落地开花

近年来,韩根亮经常彻夜失眠,心头越来越不安,这都是“中国芯”惹的祸。
在铺天盖地的网络新闻中,他看到很多美国及西方国家对中国限制芯片供应的新闻报道。他马上意识到,虽然我国科研发展形势一片大好,但也要清醒地认识到国际形势的严峻性。
同样,MEMS传感器的核心技术大多掌握在国外公司,国内公司和研究机构的专利技术单一,且大多没有进入实用化阶段。随着中美贸易战的持续加剧,越来越多的“卡脖子”技术逐渐浮出水面,其中“芯片”技术是重中之重。对韩根亮来说,他和其MEMS传感器科研创新团队的核心发展方向正是要研发具有完全自主知识产权的巨磁阻MEMS传感器,其重要性不言而喻。

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面对这个问题,韩根亮克服各种不利因素,大胆引进了张彪、孟庆茹、史弘勤3位在美国硅谷长期从事微机电传感器、集成电路及微机电产品研发和产业化的专家。正是在他们的悉心指导下,MEMS科研团队破解了核心技术,成功将引进的技术落地转化,取得了该领域的技术制高点。
“我们在技术上虽然取得了突破,但这还远远不够。只有快速实现产业化,才是真正突破美国及西方国家技术封锁的最好办法。”采访中, 韩根亮这样说。通过数年努力,在省级各部门和院领导的大力支持下,一条投资4000多万元的国际先进的高端MEMS传感器研发线建设成功,创新团队的科研基础条件得到了较大提升,科研综合实力明显增强,真正实现了中国传感技术的自主研发。
 随后,在韩根亮的带领下,科研团队相继建成了MEMS传感器实验室、微纳器件与系统研发百级洁净实验室、多功能分子生物学实验室等多个功能齐全、技术领先的实验室;搭建起“甘肃省传感器与传感技术重点实验室”、“甘肃省传感技术工程研究中心”、“甘肃省传感器及应用行业技术中心”、“传感器与物联网专业化众创空间”等多个创新平台;并承担国家及省部级重点项目50余项,获甘肃省科技进步奖3项,国家专利3项,软件著作权3项,鉴定新产品3项,制定企业标准3项;完成了“电子自旋SV薄膜芯片”、“MTJ薄膜芯片”、“磁性生物芯片”和“生物磁珠”等产品的研发,广泛应用于车辆交通、自动控制、环境监测、医疗诊断等多个领域。

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 2016年,历经4年时间,韩根亮和他的创新科研团队又完成了巨磁阻MEMS传感器关键技术研究,研发出参数优良、工艺稳定的自旋阀晶圆、磁隧道结晶圆、巨磁阻MEMS转速传感器、巨磁阻MEMS磁传感器、纳米生物磁珠系列产品,多项技术和产品达到国际领先水平,获得了多项美国、中国发明专利,拥有了可以进入中试阶段的产品。
2019年,在甘肃省政府政策研究室的第12期领导呈阅件中,“借力尖端传感器 打造信息制高点”被省长唐仁健批示,称赞其为“又是一大宝贝”,省委组织部、省科技厅、省工信厅对省科学院传感所调研后,对韩根亮科研创新团队所取得的成绩予以充分肯定,并当场表示将对该项目的发展给予大力支持。

共享技术成果  为我省“高精尖”产业发展按下“快进键”

“一个小小的芯片设备,承载着我们科研工作者对科学的终极探索愿望。尽管未来还有更多挑战,但我们不怕艰难险阻,还将继续迎难而上,在攻坚克难中实现理想。”韩根亮如是说。
春色满园关不住,一枝红杏出墙来。近年来,韩根亮创新团队的技术成果逐渐引起了国内外专家学者的高度关注。除了一家由多位北美传感器领域资深专家创建的成都高科技有限公司对其十分青睐之外,还有很多国内科研机构和高校都有了合作意向。
“在与成都公司的合作过程中,我们双方建立了全面的产学研合作关系,从人力资源合作、项目研发、技术攻关、资源共享等方面做了大量的工作。我们创新团队经常往返于兰州和成都之间,共同解决项目和技术攻关问题,相关工作受到对方公司的高度赞赏。”韩根亮告诉记者。

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如今,韩根亮带领科研创新团队成功实现了从理论研究、系统设计、核心技术研发、工艺制备到器件测试的研发链,目前正在积极推进部分产品的中试。这些工作为我国布局高端传感器产业,进而推动经济社会高质量发展打下了坚实基础。
“今年,我们科研团队巨磁阻MEMS传感器的研发和应用正处在关键阶段,我们计划通过3~5年的时间,进一步加强和完善巨磁阻MEMS传感器研发线的科研基础条件,巩固和拓展巨磁阻MEMS传感器的研发方向,推进产品的中试和产业。”韩根亮说。
尽管今年56岁的韩根亮已步入花甲之年,但作为MEMS传感器科研创新团队的带头人,韩根亮表示,将继续发挥引路人作用,为团队积极争取科研经费,提供资源保障。用更科学化、人性化的管理手段,为锻造一支精诚团结、青老衔接、结构合理、锐意创新的科研团队精心竭力、无私奉献。

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