科学网—名家博士论文147：著名微纳电子学家马佐平博士论文1974年耶鲁大学
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2026-6-15 07:00
| 个人分类: 名家博士论文 | 系统分类: 科研笔记
中国科学院官网对马佐平 (Tso-Ping Ma) 先生的介绍如下 ： 网址 https://casad.cas.cn/ysxx2022/ygwj/200912/t20091203_2681422.html ， 美国国籍，微纳电子科学家。 1945 年 11 月生于甘肃省兰州市。 1974 年获得美国耶鲁大学博士学位。 2003 年当选为美国工程院院士。马佐平对金属 / 氧化物 / 半导体 (MOS) 的科学认知及技术发展，尤其是在 MOS 栅介质 ( 包括高介电常数的栅介质）的科技领域做出重要贡献。 1970 年始他在做超薄（～ 4 纳米）栅氧化硅研究中指出隧穿电流对 MOS 特性的重要影响，发现了辐射效应或热载子效应所产生的界面陷阱与在界面附近的应变分布有直接的关联，而据此提出一个“栅诱导的应变分布”模式来解释实验的结果，推出在栅氧化硅内掺入极小量的诸如氟、氯或氮等杂质来促成应变的弛豫以降低辐射或热载子效应的方法。发现了一个在经历辐照 MOS 内的界面陷阱的转型现象，并随后对此做了系统的研究。他最先提出用氮化硅 (Si3N4) 做 MOS 栅介质以取代二氧化硅 (SiO2) 的概念并首先用实验证明其可行性，推动了近年引入用更高介电常数的栅介质的理念，进而推展未来的 MOS 科技。最近 Intel 、 IBM 等公司宣布量产 High-k Gate Dielectrics 的芯片， 正式实践了马佐平早期理念。最近，他的研究小组创先使用“非弹性电子隧道谱”（ IETS ）的方法来探测超薄高介电常数的介质内的微结构、微缺陷及杂质。 IETS 有望将来被广泛使用，从而进一步推动 MOS 栅介质的研究及发展。马佐平在耶鲁大学培养了大批华裔微电子科技专家，其中 40 多位中国学生在他指导下获得博士学位。 1993 年以来，他几乎每年都回国，多次到中国航天技术院、中国科学院、清华大学、北京大学、山东大学、天津大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等科研机构和大学讲学。 1994 年至 2000 年间，马佐平研究小组与中国科学院新疆物理所的辐射效应小组密切合作，促使中国科学院新疆物理所成为中国的半导体器件的辐射效应中心之一。 2002 年到 2005 年，与清华大学共同研发制造先进的闪存器件，对清华大学闪存科研的进展有较大的贡献。 2005 年，马佐平与北大微电子学研究院王阳元共同成立了北大 - 耶鲁微纳电子合作研究中心，合作研讨微电子及纳米电子领域的最先进的科学课题。马佐平受聘为福建省信息产业专家委员会委员，福建省政府顾问，苏州工业园区微电子业首席顾问。 2010 年，马佐平将与国内同行专家在中国合作主办第十届国际固态和集成电路技术会议（ ICSICT ）。
图 1 ：马佐平
1974 年，马佐平获得耶鲁大学博士学位。其博士论文题目为： SURFACE STATES IN THICK-OXIDE MOS TUNNEL JUNCTIONS( 厚氧化层 MOS 隧道结中的表面态 ) ，论文全文： 马佐平博士论文.pdf 。 此文收录在科睿唯安的 ProQuest Dissertations & Theses Global (ProQuest 全球博硕论文数据库 ) 中 ， 数据库中此文链接为 ： https://www.proquest.com/docview/302750204 。据说此选题，受益于陪女朋友 林彬芳 ( 后成为马太太 ) 做 微生物 实验。 林把病毒和细菌，放在透明玻璃试管里，接受伽马射线的照射，以便研究辐射效应对病毒及细菌突变的影响，实验后试管颜色从透明变成了灰色。林只专注于病毒受辐射线的影响，完全忽略了玻璃管的变化。而马意识到： 玻璃的成分是二氧化硅，与半导体类似，他试着也对半导体器件进行辐射，惊奇地发现其导电性能变化很大。所以，陪女朋友做实验，肯定不算浪费时间，甚至会有惊喜！
图 2 ：马佐平全家福
作为全球知名专家，马佐平对我国芯片产业多有建言。印象比较深的，除了要做基础研究外，还有一个：要韬光养晦，而非空谈第一。其实，可以一直不说什么第一不第一的，道理很简单：不是第一自然不能说，真是第一了也没有必要说。踏踏实实做事情就很好了。
图 3 ：时任中国科学院院长路甬祥向马佐平颁发外籍院士证书
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