在江苏，一批批留学归国青年扎根江苏，奉献祖国。2016年中国青年五四奖章获得者、南京大学电子科学与工程学院教授王欣然就是其中一位。回国后，他一直从事下一代集成电路材料与器件的基础研究，带领团队突破了多项关键核心技术。
和王欣然的采访约在了晚上，记者顺着他给的地址来到南京大学电子科学与工程学院。一楼的实验室里，依然是灯火通明。
王欣然教授正在和学院的老师、同学们就实验中遇到的问题进行讨论。当前，实验室正在研究一种厚度不到1纳米的二维半导体材料，这种材料很有可能成为下一代集成电路的颠覆性解决方案。
王欣然（左）在实验室工作
集成电路被誉为现代工业的“粮食”，晶体管是集成电路的核心器件。王欣然告诉记者，随着晶体管的尺寸微缩接近物理极限，集成电路进入到“后摩尔时代”。面对功耗和算力等诸多挑战，集成电路的发展需要在新材料、新原理和芯片架构等方面实现突破。
而二维半导体材料具有超薄极限的沟道厚度、优异的物理性质和范德华特性，有望在微电子与光电子领域产生变革性技术。回国之后，王欣然便一门心思从事这方面的研究：“二维半导体这类材料不管在学术界还是工业界，现在大家都比较关注。这类材料是有可能在硅之后或者是跟硅集成后，可以大幅度地提升集成电路器件的性能。”
回国之前，王欣然在美国主要从事石墨烯纳米材料和器件方面的研究。2004年，王欣然本科从南京大学物理系毕业后，前往美国斯坦福大学留学，并于2010年获得了博士学位。
2011年，在美国结束了博士后阶段工作的王欣然，因为丰硕的研究成果和勤恳的钻研精神引来美国多所大学的橄榄枝。他没有经过犹豫就选择了回国，并于2012年来到南京大学：“十多年前在国外读书的时候，整体上国外无论是硬件水平还是整体的研究水平相比国内还是要高一些的。之所以选择回国，也是考虑到国家需要我们回来做一些贡献。”
回国之后，王欣然就将研究方向着眼于“二维材料的信息器件”这一国际前沿领域。十年以来，他带领团队在新一代电子信息材料领域的学术竞争中崭露头角，取得了一系列重要的原创性成果。
5月，王欣然教授团队与东南大学王金兰教授团队合作，突破双层二维半导体外延生长核心技术，并将研究成果发表在了国际学术期刊《自然》上：“生长两层以后，实际上解决了一个很大的问题，可以使我们器件的性能得到很大幅度的提升，这是之前国际上从来没有人实现过的。”
越是原创的研究，失败的可能性就越大，只能反复尝试。由于材料生长热力学的限制，“1+1=2”的逐层生长方法难以给出均匀的双层，因此层数可控的二维半导体外延制备一直是尚未解决的难题。
王欣然说，他们也走了一些弯路，一开始花了有大半年的时间，但无功而返：“我们换了另外一种方法，通过控制材料外延衬底、通过控制它的台阶，实现比较精确的材料层数控制。科研的过程本身就是一个探索的过程，反复试错是非常正常的，也是我们经常要面临的问题。”
41岁的王欣然如今已是中国青年五四奖章获得者、南京大学电子科学与工程学院副院长。王欣然说，最切身的感受是国内的基础研究水平较十年前有了很大的提升。他满脸自豪地说，在某些领域，他带领的研究团队取得的成果可以做到和国际并跑，甚至是领跑。
王欣然依然没有改变十多年前重返热土时满腔的报国热情。他希望能够通过不断地创新与钻研，带领团队为中国赢得下一代集成电路的主动权贡献智慧：“集成电路是一个很庞大的产业，把基础研究的成果转化成技术甚至走向产业，是一个很漫长的过程。我们希望在这个过程中能够掌握一些关键的核心技术，解决国家的重大的需求。与此同时，我们国家的集成电路也面临着人才短缺的一些问题。我们也会在南京大学苏州校区成立集成电路学院，响应国家的需求，为国家培养更多的集成电路高端人才。”
（来源：江苏新闻广播/周洋 编辑/高若婷）
