
近日,第十九届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛在临沂大学顺利举行,化学化工学院“晶”益求精团队,凭借“高一致性晶圆级二维材料研发及范德华异质集成”项目,历经多轮角逐,从众多参赛队伍中脱颖而出。这是一支由八名硕士研究生组成的科研团队,他们在高一致性晶圆级二维材料研发及范德华异质集成项目中,书写着青春与奋斗交织的故事,让我们走进他们,聆听背后的酸甜苦辣。
寒刃出鞘非一日,跬步千里始锋镝
“科研于我们,是学业坚守,更是兴趣驱动的热忱奔赴”。济南大学“晶”益求精团队成员谈及初心,眼神明亮。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,在高一致性晶圆级二维材料研发及范德华异质集成项目中,从筹备到攻坚,他们以跬步积累为刃,在科研征程中打磨锋芒,用近三年时光诠释“寒刃出鞘非一日”的坚守。
团队目光聚焦二维半导体材料,源于对产业痛点的敏锐洞察。当芯片与传感器被“卡脖子”困住发展,他们发现二维薄膜材料具备替代传统硅基材料的独特潜力,决心以此为“超车赛道”,为芯片发展探寻新解。在高一致性晶圆级二维材料研发及范德华异质集成项目里,难题如丛生荆棘,横亘在团队前行路上。项目伊始,二维材料制备的“三座大山”便压来:结晶性不足,让材料性能难以稳定;界面缺陷不可控,威胁着后续集成;载流子复合率高,如同枷锁,限制着材料应用潜力。
团队成员回忆,那段日子,实验室的灯光常亮到深夜。面对结晶性难题,负责材料生长的杨范伟同学反复调整参数,从温度精准控制到气体比例微调,一次次失败,从未让他气馁。他说:“就像培育幼苗,得耐心找最适合的环境”。而针对界面缺陷,团队泡在文献堆里,追溯前沿研究,在无数次显微观察、数据比对中,慢慢摸索出抑制缺陷的方法。
载流子复合率的攻克,更是一场“持久战”。成员们分工协作,有人模拟理论模型,有人开展实验验证,从材料掺杂改性到结构设计优化,不断尝试。“有时候觉得走到死胡同了,但大家聚在一起头脑风暴,又能发现新方向,”团队成员们感慨,正是这种不放弃的韧性,让他们逐步突破技术瓶颈。
团队成员在导师们的指导下,深入钻研理论知识,参加学术交流,汲取前沿理念。同时,搭建实验平台、调试设备,为后续研究筑牢基础。“那段时间,大家像是上紧的发条,疯狂吸收知识,准备大干一场,”回忆起筹备阶段,成员们满是感慨,正是这份提前布局的深谋远虑,让项目攻坚有了坚实支撑。
协作如织经纬密,孤勇成丝寸缕难
“单丝不成线,独木不成林”,团队由八名硕士研究生组成,分工协作是他们高效推进项目的“密码”。在确定分工时,团队综合考量个人兴趣、能力与特长,再加上自荐环节,让每个人都能找到适配的“战场”。
窦世嫣同学凭借丰富的生物传感和铌酸锂晶体方面知识背景,主攻二维材料基传感器在医养健康方面的应用及二维材料衬底改进;杨范伟同学因对硒化铌、硫化钼等二维材料生长经验丰富,专注材料生长过程中结晶性改进工作。其他人也各有侧重,有人擅长器件制作,有人精于材料应用及测试。他们说:“我们不是单打独斗,而是在自己的擅长领域当‘领导者’,其他成员积极配合,对负责人建议认真执行,”这种分工模式,让专业优势充分发挥,也构建起紧密协作的网络,让项目推进高效有序。
当被问他们认为团队中合作最重要的精神是什么?“团结!”他们坚定的说。“我们在项目进行过程中会承认他人的优秀和接受自己的不足。”八个人都有自己的擅长和短板,在项目执行过程中他们会承认相关领域负责人的主导地位,比如有人擅长材料生长,有人擅长器件制作,有人擅长材料应用及测试等,每个人都是项目的主人,且每个人都会过程中学到自己的不足的方面并快速提升。这样融洽且团结的氛围使他们团队一直保持高效运作。
科研探索中,观点碰撞在所难免,团队却将其化作进步的阶梯。被问及“遇到观点冲突时如何快速达成共识”,成员们坦言:“没有调查,就没有发言权。在材料生长初期,一些无规律却关键的现象时,团队会遵循“文献调研+第一性原理分析”的路径。比如某次遇到问题。成员们不会急着争辩,而是分头查阅文献、设计实验,用数据和理论说话。通过小组会议研讨,谁的建议有扎实理论依据或丰富实验数据支撑,就依照谁的方案推进。
“团队协作,就是要拧成一股绳,孤勇难成事,只有携手才能跨越沟坎,”这是成员们在协作中领悟的真谛,也正是这份凝聚力,让他们在科研路上走得更稳更远。
璞玉经琢终成器,星冠终落匠心手
在高一致性晶圆级二维材料研发的漫漫长路上,“晶”益求精团队一路披荆斩棘,终于迎来了成果绽放的时刻。从攻克技术壁垒到站上荣誉领奖台,他们用坚持与智慧,将科研璞玉雕琢成器,让星冠荣耀,终落匠心之手。
这些成果,是科研路上的闪耀里程碑。在省内高校同台竞争中,独特优势尽显。本项目具有金属预制层沉积与后硒化技术、定量掺杂调控费米能级以及界面工程策略与能带匹配三大技术突破,实现了多衬底、多种高一致性晶圆级二维材料制备及范德华异质集成。当然,他们说其他项目也很优秀,比如大面积晶圆切割技术等,他们也希望能在落地转化方面达成合作。成果背后,是无数次实验失败后的重新出发,是为验证一个数据熬的通宵,是团队成员共同的心血倾注。
谈及比赛最大收获,团队成员感慨万千。在项目推进过程中,通过轮流负责制、每月汇报制等机制,一个团结且执行力强的团队逐步成型。成员们在相互协作中,发现自身成长短板,又在彼此鼓励下持续改进。从背景调研梳理项目价值,到瓶颈分析探寻突破路径,再到创新点挖掘与市场应用探索,一系列过程让大家对所负责板块、对整个项目都有了更清晰认知,实现了个人与团队的双向成长。
这场比赛,也深刻影响着成员们的学业与职业规划。部分成员因在科研深度探索中找到热爱,渴望继续读博,向科研更高峰攀登,力求在二维材料领域挖掘更多未知;另一部分成员则在团队协作、项目推进里,锻炼出组织协调能力,计划投身创新创业工作,盼望让科研成果更快落地,转化为推动行业发展的实际力量。
对于项目成果未来转化落地的应用场景,团队满怀期待。二维材料在后摩尔时代电子学、光电子学等多领域本就潜力深厚,而团队尤其看好其在柔性传感器领域应变/压力、光电、气体/化学、生物、温湿度传感)的革命性潜力,期望它能成为未来可穿戴电子、健康监测、电子皮肤和物联网感知层的理想材料平台,用科研力量赋能产业发展,点亮智慧生活。
最后,他们还想分享给准备参赛的学弟学妹们一份珍贵的“秘籍”。他们认为,只有充分发挥主观能动性,才能在参赛过程中精准洞察自身不足、找到改进方法;唯有发自内心地去探索、研究,真正热爱所做之事,才能在科研竞赛的道路上不断进步,收获满意成绩。
这支团队的故事,是科研浪潮中一朵闪耀的浪花。他们以青衿之志为笔,协作实干为墨,在二维材料的画布上绘出绚丽篇章。而科研的长歌从未停歇,他们的逐梦之旅也不会止步。未来,期待他们在更广阔的科研天地,继续披荆斩棘,摘下更多星冠,用青春与智慧,为国家科技发展添砖加瓦,书写属于新一代科研人的华彩篇章。