台积电部署1纳米(孔静教授北大才女)

近一段时间,中文媒体对于麻省理工、台大、台积电在《自然》(Nature)发表的《Ultralow contact resistance between semimetal and monolayer semiconductors》论文的报道,都是基于台积电发布1nm技术重大突破的这个角度,虽然台积电确实是参与单位之一,其研究人员周昂升博士也是并列第一作者,但是,大家都忽视一点,这篇论文是一个标准的博士生论文,其导师/通讯作者在其中起到的关键性作用,那么接来,请跟随我来一起扒一扒其背后的故事。

要看一项研究中,谁是主力,一般而言是看谁是第一作者,如果有并列第一作者,一般而言是排名第一位是最主要的第一作者,通讯作者一般是项目负责人、导师,一般而言是署名在最后,我们来看一下论文的截图:

台积电部署1纳米(孔静教授北大才女)(1)

Pin-Chun Shen(沈品均)是本文的一作,Jing Kong(孔静)是本论文的通讯作者,通过麻省理工学院对于本论文的一篇报道《Advance may enable “2D” transistors for tinier microchip components》,我们可以看到:

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沈品均是麻省理工2020年博士,孔静教授是他的导师和本项目的负责人,这里面还提到2个人,一位是Cong SU 2020年的博士,另外一位是Yuxuan Lin 2019年博士,论文的共同贡献显示,他们二人也是第一作者:

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至此,想必各位读者已经非常清楚了,这个项目不是企业的科研项目,就是一个博士生完成学业的研究项目。

这个项目还有一个有趣的地方是,所有一作是中国人,根据加州大学伯克利分校的官网显示:

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Cong Su 2013年在北京大学获得了物理学学士学位,2019年获得了麻省理工的博士学位,他的主要研究方向是:修饰和控制二维材料中的原子级结构,包括制造过程中的掺杂,以及材料制造后使用高能电子束的修饰。事实上这与他在这篇论文中的工作是完全一致的。

这篇论文的另一位一作,Yuxuan Lin则毕业于清华大学,根据加州大学伯克利分校的官网显示:

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这位林博士是在清华大学获得的微电子学学士学位,后来在麻省理工学院获得了电气工程硕士和博士学位,他博士阶段从事的研究方向是:开发新的材料合成和表征工具,以及二维材料及其异质结构的电子和光电器件应用。显然他是本项目的大师兄。

上面两位一作是来自于中国大陆的同学,而本项目的排名第一和第四的一作,则是来自于中国的宝岛台湾,根据台大对于本项目的报道披露:

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沈品均博士和周昂升博士都是在台大获得的硕士学位。

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由左至右為沈品均博士、吳志毅教授、周昂昇博士

论文的作者单位显示,周昂升博士现在是台积电的研究人员:

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台大的吴志毅教授没准是他们俩人的硕士研究生导师,所以作为项目的实际干活的人,在已经发现了二维材料上搭配半金属铋(Bi)的电极,能大幅降低电阻并提高传输电流,作为从事这个领域研究的博士,其自然明白这将是一个极其重要的成果,本着肥水不流外人田的思想,找到其老师,同学,一起完成项目最后的冲刺实验,也是人之常情,对于麻省理工、台积电、台大三者的贡献,台大的报道是这么说的:

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简单说来就是,麻省理工发现了铋的价值,台积电优化了沉积制程,运用其氦离子束微影系统(Helium-ion beam lithography)将元件信道成功缩小至纳米尺寸。

台大的报道对于其培养的硕士在项目中的贡献可以说是,大书特书。

果然是台湾南波湾!

但是,有过硕士、博士项目和论文经验的人一定知道,他的导师往往是项目成果的重要基础和保障,所以,我们来扒一扒这个项目的通讯作者,论文的贡献栏显示:

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孔静教授是这个项目的负责人,确定了研究方向,设计了这个实验,参与了论文的撰写。

北大才女孔静其人

根据孔静教授任教的麻省理工学院的官网显示:

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孔静教授1997年在北京大学获得学士学位,2002年在斯坦福大学获得化学博士学位。从2002年到2003年,她在NASA Ames研究中心担任研究科学家;从2003年到2004年,她在代尔夫特大学担任博士后研究员。她于2004年加入麻省理工学院电气工程和计算机科学系。

孔静教授的研究兴趣集中在将单个碳纳米管的合成和制造结合起来并将其集成到电路中的问题。她的研究应用包括使用碳纳米管作为极其敏感的化学传感器来检测有毒气体。

非常有意思的是,根据网上各种披露的照片显示,她似乎非常喜欢选择中国人或者说华人作为她的弟子,从一位网名为闫学姐发布的照片来看:

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孔静教授是相当喜欢招中国学生,这是在麻省理工求学闫学姐和孔静教授及同学们的合影,手捧向日葵的就是孔静教授,如果不是中间站着一个外国老太太,你是不是以为这是中国的大学实验室,好吧,也可以理解为外国老太太到中国大学访问的合影,实际上这位老太太可以大有来历,她叫Mildred Dresselhaus人称碳学之母(生卒:1930年11月11日-2017年3月),为美国科学院院士、美国工程院院士、美国艺术科学院院士。被誉为麻省理工学院的最高荣誉——“镇院教授”(Institute Professor)。

结合孔静教授的研究方向是碳纳米管以及二维材料来看,按照中国大学的说法,Mildred院士应该是她的“大老板”。

下面这张照片是孔静和其博士生宋轶的照片。

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宋轶在她的指导下制作出了一个原子厚的石墨烯电极,这种技术可以应用柔软的薄膜上,作为太阳能电池。

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孔静教授表示,这种技术可以把有机太阳能电池可以沉积在任何类型的表面上,刚性或柔性,透明或不透明。“例如,如果你想把它放在你的汽车表面,它看起来不会差”。孔静教授说:"你将能够看清原来在那里的东西。"

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在这个装置中,太阳能电池是中心的透明区域。在其边缘是金属触点,在器件性能测试过程中可以在此处连接探针。

通过上面的内容,读者应该可以了解,孔静教授在碳学之母的手下工作,一直从事碳学和二维材料方面的研究与教学工作,也为中国培养了大批的优秀学生。

1nm的专利权归属谁?

本文最后一项要探讨的问题是,这项所谓的台积电1nm技术,究竟属于谁,根据论文的利益冲突一栏显示,沈品均和孔静是共同发明者(co-inventors),

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其中并没有来自于台积电的周昂升博士,以及她的另两位学生Cong Su 和Yuxuan Lin,当然,也许此处只是简写了2位发明人,但是在申请专利时,只写贡献最大的学生和导师,这完全符合大学学生项目专利的通行署名方式,毕竟论文署名是荣誉分享,专利署名就是利益分享了,能少一人便少一人。

也有读者会说,是不是台积电出钱赞助的项目,这个从论文的致谢栏栏中可以看出,这个项目的主要赞助者是美国的各政府部门的研究项目,对台积电的致谢写在非常靠后的位置:

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所以,综合各方面材料来看,沈品均和孔静是这项专利的唯二专利权人。

为什么要执着于专利权归属

有读者问,为什么要这么执着于专利权的归属,这是因为,如果这项技术真的会实现产业化,那么中国大陆的半导体制造企业,从个人手中获得授权难度,应该远小于从竞争对手手中获得授权的难度,而且还存在着一种可能,那就是,也许有一天,孔静教授会像饶毅教授那样毅然决然的回国为国家效力。

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参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03472-9

https://www.ntu.edu.tw/spotlight/2021/1949_20210514.html

https://www.rle.mit.edu/people/directory/jing-kong/

https://news.mit.edu/2021/2d-transistors-microchip-0513

https://energy.mit.edu/news/transparent-flexible-solar-cells-combine-organic-materials-graphene-electrodes/

http://orange.eecs.berkeley.edu/members.htmlhttps://kavli.berkeley.edu/cong-su

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