硬件挖矿市场研究（深圳科技达人张晗）

读创/深圳商报记者 刘娥

视频来源：深圳报业集团视听中心

“做一件能够代表深圳科研的事情！”这是深圳大学特聘教授、深圳市黑磷工程实验室主任张晗8年前来到深圳时，给团队立下的“flag”。如今，他做到了。

从原始的半导体材料，到单元器件的研制，再到将它们集成在一个光电子芯片，最后与人工智能技术相结合，形成全链条的创新技术，张晗创始的国内首个黑磷工程实验室，在黑磷应用上一路拓荒开垦，实现一项又一项突破，为深圳乃至中国光电材料与器件研究在国际上赢得一席之地做出了积极贡献。

视频制作：张延 谢婷 秦川 林晟邦 张嘉俊 刘兴萍 何润 王煜鑫（实习）

85后“老人”组队

勇闯黑磷应用无人区

众所周知，石墨烯是获得诺贝尔奖的21世纪“神奇材料”，黑磷则被认为是石墨烯的2.0版本。与石墨烯由单元素碳组成不同，黑磷是由单元素磷组成，是一种层状结构的二维材料。相比前者的零代谢，黑磷有着很好的代谢，在低噪音方面表现更为优秀，在调入速度上也更有优势。此外，黑磷还可以和一些分子相互作用进行修饰，在传感器上应用广泛。

张晗，是国际上最早一批研究黑磷的学者之一。2012年，26岁的他学成归国进入深大创建科研团队，开始致力于研制能够满足国家重大战略需求的高性能的光电子芯片与元器件。后在深圳市发改委的支持下，他成立了现在的黑磷工程实验室，开展基于石墨烯的二维材料研究。

他带领的是一支新锐团队，也是一支年轻活力、敢打敢拼的队伍。85后的他，笑言自己已经算是“老人”，而团队中大多是90后、95后。凭借这股不怕输的勇气和创新精神，这支团队在光电材料和器件研究方面一路勇闯无人区，取得了众多突破。

其中，新型激光锁模器件、二维材料的全光信号处理的器件和芯片、高性能光电子器件等，都取得了国际领先的结果。尤其是新型激光锁模器件，张晗团队实现了从飞秒到皮秒的突破，研发出从可见光到近红外到中红外一系列的激光器。

“高被引科学家”

为下一代光电子芯片做创新

值得一提的是，张晗团队的研究始终保持高度原创性，并在全链条创新上掌握核心技术。

在一些元器件的研制以后，张晗和团队把光的探测器、光的调制器、光的信号处理、光的发射器集成在一起，形成光芯片的原模块。基于这个模块，结合人工智能技术，形成全链条的创新技术，为我国下一代的光电子芯片做出重要创新。“这场技术应该在国际上还是比较有特色的，而且原创性很高”，张晗表示，目前这项技术已经得到华为的认可与合作。

这项技术使得深圳在黑磷半导体材料研究上，走在了世界前列。目前，张晗团队单单专利申请数量，就已经超过三百项，这些专利覆盖半导体材料的制备、加工，微电子器件、光电子器件的研制、芯片集成、人工智能算法等等，形成了全产业链的一项原创性应用技术。此外，在科睿唯安发布的2020年“高被引科学家”名单中，张晗同时入选材料科学和物理科学高被引科学家，并且是连续三年入选。

张晗透露，团队已实现了黑磷的大面积的生长，还有相关工艺的加工、微电子器件的制备，“距离实现产业化这条路应不远”。

凭借基础应用研究，张晗和团队这几年斩获了多项国家级奖项。而他本人，前年入选美国光学学会，并获得光电子领域的最高荣誉之一，成为最年轻的OSA Fellow获得者，这也是深圳的首个OSA Fellow。

“原创性的东西给同行带来启发，被世界认可，他们就会认可你、尊重你，这是非常快乐的事。”他说。

拓宽黑磷应用边界

做能代表深圳的科研

即便张晗团队已经一次又一次地拓宽了黑磷应用的边界，但他对记者表示，黑磷仍然有更广阔的应用前景，而他和团队也将继续引领着黑磷的每一次创新应用。

“黑磷在国防的应用，是我们研究的一大方向，”张晗透露，目前包括美国在内的西方国家，也看到了这方面的前景，并开始进入这一领域角逐。目前，团队研发有望在光探测方面实现夜间成像。

除了在微电子和光电子的应用之外，黑磷还有一个杀手锏的应用，就是在生物医学方面。张晗表示，黑磷在生物意义上有许多优点，一是吸光系数非常高，吸收效率比石墨烯高许多，能够把光转换成热，能够利用激光的热效益杀死肿瘤、癌细胞；二是黑磷的褶皱结构，可以为许多药物提供负载，包括化疗药物、抗帕金森的药物等，将它们运送到靶向的位置；三是生物兼容性好，生物毒性低，且能够降解，而不像石墨烯，会比较稳定在老鼠体内，很难降解。目前，团队在这方面的研究也走在了世界前列，吸引了许多国际同行前来合作交流。

从微电子和光电子的应用，到国防应用、生物应用，如果说黑磷应用上的每一次突破，都是一次拓荒之旅，那么张晗就是那位拓荒人。“这些是从0到1的研究，没有任何经验可循，没有人也没有任何参考文献告诉你行还是不行，但你必须去勇闯这个无人区。”

为何敢于一次次向无人区挺近？张晗如此告诉深圳商报记者，“只要这项科研能代表深圳，我们就去做！”而他经常给到团队成员的一个思考问题就是，“如果这个问题不能够代表深圳，不能够做到世界领先的话，我们是不是可以不用做。”

创新没有回头路

让深圳成为创新创业天堂

如今，黑磷工程实验室用突出的科研成果，为深圳在光电工程领域赢得较大国际影响力和地位。这些研究有何意义？张晗说，这相当于为深圳光电产业的发展提供了一张重要的底牌。

深圳拥有华为、中兴、大族激光等一批龙头企业，产业基础雄厚。深大长期从事光电子器件与芯片研发，一些好的学术研究成果能够快速在深圳实现产业落地。他相信，“产学研快速结合，深圳的光电产业底蕴十足，发展前景向好！”

“创新这条路一旦选择了，就没有回头路。”张晗对团队的要求非常高，希望每一个人都能够做出原创性的工作。即便如此，团队成员依然具有超强凝聚力，在他的带领下在这条黑磷应用的拓荒路上奋勇前行。

谈及带领团队成功的经验，张晗说，最重要的是要给团队成员充分的成长空间，要换位思考，考虑他们的利益，未来的发展。而他的学生，也在接受记者采访时表达了对于这位导师言传身教带来的影响的感恩之情。“有时凌晨两三点的信息，张教授都及时回复，因为他非常重视学生的每一次实验的反馈。”

“始于科技，融于产业，造福苍生”，张晗说，这是团队的愿景。“我们具有产教融合的特色，团队培养的学生既有科研思维，也有产业思维。希望深圳吸引更多优秀人才，在这里创新创业，将我们的科研成果在深圳落地转化，让深圳成为一座理工科博士创新创业的天堂。”

审读：谭录岗