Chuyên gia chip hàng đầu rời Mỹ, chọn về nước cống hiến: Sở hữu công trình đột phá về bán dẫn 2 chiều, nhận danh hiệu cao nhất tại trường đại học top đầu Trung Quốc

Hầu hết các nhà khoa học phải mất khoảng 8 – 10 năm sau khi hoàn thành bằng tiến sĩ mới có thể trở thành người hướng dẫn nghiên cứu sinh. Tuy nhiên, nhà khoa học bán dẫn Jiang Jianfeng đã đạt được cột mốc này chỉ sau 18 tháng.

Nhà khoa học 30 tuổi này vừa nhận bằng tiến sĩ vào tháng 6/2024. Sau một thời gian ngắn làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), ông đã trở về Trung Quốc để đảm nhiệm vị trí trưởng nhóm nghiên cứu, phó giáo sư và người hướng dẫn nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Bắc Kinh.

Nghiên cứu của Jiang tập trung vào indium selenide 2 chiều (InSe) – một loại vật liệu bán dẫn được cho là có thể thách thức sự thống trị lâu nay của silicon trong ngành chip, đồng thời mở ra cơ hội giúp Trung Quốc bứt phá trong lĩnh vực này.

“Ngay từ đồ án tốt nghiệp đại học, tôi đã bắt đầu nghiên cứu bán dẫn InSe. Từ Đại học Sơn Đông đến Đại học Bắc Kinh rồi đến MIT – 9 năm trôi qua như chớp mắt”, Jiang chia sẻ trong một cuộc phỏng vấn với DeepTech vào tháng 7/2025 – một đơn vị truyền thông công nghệ tại Trung Quốc liên kết với MIT Technology Review.

Jiang nhận bằng thạc sĩ tại Đại học Sơn Đông năm 2020 và được trao Giải thưởng của Hiệu trưởng trường. Năm 2024, ông bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Đại học Bắc Kinh và nhận Huân chương Ngũ Tứ – danh hiệu cao nhất của trường.

Lối đi mới sau giới hạn của chip silicon

Chip silicon truyền thống vốn bị hạn chế bởi các giới hạn vật lý, khiến việc đáp ứng yêu cầu hiệu năng của các công nghệ 3 nanomet và nhỏ hơn ngày càng khó khăn.

Trong khi đó, các vật liệu bán dẫn ít chiều (low-dimensional) như InSe – với độ dày ở mức nguyên tử và các hiệu ứng lượng tử – được xem là hướng đi tiềm năng để vượt qua nút thắt của “Định luật Moore”.

Định luật Moore mô tả xu hướng hiệu năng chip tăng gấp đôi theo thời gian trong khi chi phí giảm. Tuy nhiên, các giới hạn vật lý khiến quy luật này ngày càng khó duy trì.

Nghiên cứu của Jiang cho thấy thiết bị InSe 2 chiều của ông vượt trội hơn so với công nghệ 3nm của Intel ở nhiều chỉ số hiệu năng cốt lõi, đồng thời đạt tỷ lệ hiệu quả năng lượng thuộc nhóm dẫn đầu thế giới.

Ông cho biết các vật liệu này không chỉ có gần như đầy đủ chức năng của silicon mà còn có thể vượt trội hơn về hiệu suất năng lượng.

Bước đột phá trong sản xuất bán dẫn 2 chiều

Ngày 17/7 năm ngoái, Jiang công bố một nghiên cứu trên tạp chí Science về bước đột phá trong chế tạo bán dẫn tích hợp dựa trên InSe. Ông là tác giả liên hệ và đồng tác giả chính của công trình.

Nghiên cứu này đã đưa các thiết bị InSe từ giai đoạn thử nghiệm “thiết bị đơn lẻ” lên nền tảng cấp wafer, cho phép phát triển các hệ thống điện tử 2 chiều có thể tích hợp ở quy mô lớn và mở ra hướng đi mới cho công nghệ chip thời kỳ hậu Moore.

Công trình không chỉ cải thiện khả năng chế tạo và tích hợp hệ thống của các thiết bị 2 chiều hiệu năng cực cao, mà còn thu hút sự chú ý lớn từ ngành công nghiệp. Jiang đã được mời trình bày nghiên cứu tại Intel và Tập đoàn Nghiên cứu Bán dẫn ở Mỹ.

Trước đó, trong các bài báo đăng trên Nature vào năm 2023 và 2025, Jiang là người đầu tiên chứng minh trong phòng thí nghiệm rằng một thiết bị InSe đơn lẻ có thể vượt silicon về hiệu quả năng lượng, đặt nền móng cho bước đột phá ở cấp wafer sau này.

Quyết định trở về Trung Quốc

Ngay từ tháng 10 năm ngoái – trước khi Jiang trở về Trung Quốc – Đại học Bắc Kinh đã thông báo trên trang web chính thức rằng ông đang tuyển nghiên cứu sinh tiến sĩ và nghiên cứu sau tiến sĩ.

Thông báo tiết lộ nhóm nghiên cứu của ông sẽ tập trung vào điện tử bán dẫn ít chiều tiên tiến, nhằm giải quyết các nút thắt khoa học và kỹ thuật trong thiết bị tích hợp 3D và kiến trúc mạch, từ đó tạo nền tảng cho thế hệ chip mới siêu tiết kiệm năng lượng.

“Đối với tôi, quyết định trở về quê hương không phải là một sự bốc đồng nhất thời, mà là một lựa chọn rất tự nhiên”, Jiang nói.

Ông nói thêm rằng Đại học Bắc Kinh đã tích lũy nền tảng nghiên cứu hàng chục năm trong lĩnh vực điện tử ít chiều, vì vậy việc trở lại đây để xây dựng nhóm nghiên cứu riêng sẽ giúp ông theo đuổi các nghiên cứu một cách có hệ thống và bền vững.

Theo SMCP