甘肃省科学院传感王国的探索者,解决巨磁阻MEMS关键技术

MEMS MEMS 2020-06-03

图为工作中的甘肃省科学院传感技术研究所副所长:宋玉哲


现任甘肃省科学院传感技术研究所副所长的宋玉哲,毕业时正值该院传感技术研究所的转型期和瓶颈期,急需能够从事敏感材料的制备及其传感性能研究方面的专业人才。

凭借身上那股不服输的狠劲儿,在堆积如山的学术书籍和成百上千次的实验中取得了满意的成果。他的同事们也经常说,这项研究太难了,国内也没几个能搞出来,都劝她不要那么拼命。对此,她总是微微笑道,“科研工作没有豪言壮语和远大的理想抱负,有的只是踏踏实实、兢兢业业的工作态度和工作作风” 。


图为宋玉哲在超净间工作


2011年,在她的努力和带领下确立了“MEMS传感器”的研究方向,成立了MEMS研究室,从实验室的规划建设,到前端自旋阀、磁隧道结的研制,直至成功研发出MEMS传感器,前后坚持了近6年。MEMS传感器的研发成功,不仅仅只是一款传感器的成果而已,而是标志着传感所打通了所有巨磁阻MEMS传感器的基本流程和基本工艺,为后期其它MEMS传感器的研制奠定了基础。

近年来,传感所以巨磁阻传感器的研制为MEMS传感器的研发突破口,不断扩展研究领域,宋玉哲着力于具有巨磁阻效应的自旋阀和磁隧道结的研制,这两类晶圆是巨磁阻传感器研发最前端的关键环节,该技术被跨国公司长期垄断,是国内亟需解决的行业关键技术。

研制自旋阀的期间,恰逢宋玉哲的哺乳期,但她依旧克服了诸多困难,和研究室人员一起不分黑白和节假日的进行技术攻关,从设备磨合和修正,到巨磁阻理论研究和制备技术研究,终于获得了制备工艺稳定、性能参数优良、达到国际先进水平的自旋阀晶圆。

宋玉哲孩子出生后刚过哺乳期,因为研发国产磁隧道结项目的迫切需要,在科研和家庭之间,她带着依依不舍的留恋,毅然投入到了项目的研发,将孩子托付给家里的老人照看,赴美国进行历时9个月的培训和技术深造。回国以后,宋玉哲成功实现了国际领先的磁隧道结的制备。自旋阀和磁隧道结的成功研制,为后期巨磁阻MEMS传感器的研制奠定了基础。宋玉哲经常给同事说:“对家里的老人和孩子,有时候心里也挺惭愧,但是一想到自己所从事的研究,会解决部分行业关键技术,心里也就好受多了”。

在进行自旋阀和磁隧道结攻关的同时,宋玉哲又带领研究室人员马不停蹄的投入到了百级洁净实验室的建设,从争取实验室的建设经费,到实验室的规划和设计,建设的招标和各类程序,乃至实验室的建设和运行,不敢有丝毫马虎。最终,用了2年的时间就建成了国内先进的百级超净实验室,保障了后续MEMS工艺的环境条件,建立了一条国际先进的MEMS传感器研发线。

随后,在建设百级洁净实验室和购置仪器设备的基础上,她又带领研究室科研人员进行了MEMS的工艺技术攻关,打通了MEMS工艺的流程参数,完成第一款MEMS传感器-转速传感器芯片的研发,相继研制出了巨磁阻MEMS磁场传感器。

一路走来,宋玉哲主持和参加了20余项课题的研究工作,发表科技论文30余篇,申请美国发明专利和中国发明专利共6项,获甘肃省科技进步三等奖3项,“甘肃省三八红旗手”1项。


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