她是新崛起的芯片奇才，30岁斩获全球大奖，全世界仅有3人获得

2019年12月，旧金山。第65届IEEE国际电子器件会议的颁奖大厅灯光聚拢。主持人念出一个名字——黄芊芊。

台下掌声涌了起来。这个奖叫＂电子器件学会青年成就奖＂，由全球最大的专业科技组织IEEE颁发，每年只给三个人。

评选标准极其严苛，不少科学家一辈子都摸不到边。黄芊芊拿到了，她是亚洲地区唯一的获奖者，也是该奖项历史上第二位来自中国科研单位的学者。这一年，她刚满30岁。

更让国际学界意外的一件事是：她没有任何海外求学经历。两次拒绝海外名校邀请，一路在国内读完本科、博士，地地道道的＂土博士＂。没有留洋镀金，没有海归光环，从江西小城走出来的姑娘，靠十几年如一日的死磕，硬是撕开了一道口子。

故事得从江西上饶说起。

黄芊芊出生在上饶一个普通家庭。打小就是学霸，初中到高中，几乎每次考试都能拿第一。别的小孩在外面疯跑，她一个人窝在屋里钻研难题。邻居看着这姑娘，安安静静的，谁也猜不到她以后能走多远。

2003年，14岁的黄芊芊考进了上饶一中。到了填高考志愿那会儿，一向听话的她头一回跟爸妈＂杠＂上了。母亲想让她学医或者当老师，父亲觉得金融专业有前途。

黄芊芊偏偏谁的话都没听，蹦出一句让全家愣住的话：＂我要学电子学，将来用电子技术解决中国面临的实际问题。＂十几岁的孩子，说这话听着像在喊口号。可后来的事实证明，她字字当真。

2006年，黄芊芊从上饶一中考入北京大学信息科学技术学院，17岁。

初到燕园，压力劈头盖脸地砸过来。北大什么时候缺过天才？竞赛金牌得主、各省状元挤在同一间教室里。

黄芊芊的办法很＂笨＂——泡图书馆、做实验、推公式，把所有能用的时间全压在课业上。这种拼法很快引起了微电子领域泰斗黄如院士的注意。黄如评价她：做事冷静从容，学习刻苦，对半导体领域敏感度高，是块搞科研的好料子。

大三那年，命运的齿轮拧动了。

黄芊芊接受黄如院士的邀请，进了课题组，直接选了难度最高的方向——超低功耗微纳电子器件。这个选择在当时看来有点＂愣＂。

中国集成电路起步晚、底子薄，超低功耗器件更是国际学术圈里的硬骨头，全球只有屈指可数的几个顶尖团队在啃。朋友们劝她：＂这个领域短期内很难突破，你可能把整个青春搭进去也看不到结果。＂她听了，笑笑，没接话。

本科毕业时，国外知名大学向她递来了橄榄枝。黄芊芊毫不犹豫地拒绝了，选择留在北大。有人说她傻。她什么也没辩解，转身扎进了实验室。

之后是五年直博。2015年，她拿到了北京大学微电子学与固体电子学专业博士学位。五年，看起来一路顺当，可中间的苦只有她自己清楚。

她后来回忆说：＂我们当时做一次硅基隧穿晶体管的流片，工艺苛刻、工序冗长，花了差不多一年时间。要是没做成，就得再来一轮。周期太长了，必须有很强的耐心。＂

＂一轮实验花一年＂——这种节奏足以磨掉大多数人的热情。但黄芊芊偏偏是那种越难越往前冲的人。

她到底要攻克什么问题？说白了就一句话：芯片越做越小，速度越来越快，功耗也跟着飙升。万物互联时代到来，物联网、工业互联网等终端对芯片功耗要求极高。功耗降不下来，芯片做得再小再快也是白搭。

黄芊芊的选择很务实。她没有去追逐新材料的热潮，而是扎根已有的硅基体系里搞创新。她的解释很朴素：＂新材料距离实际应用目前还比较远，在原有的硅基体系里去创新，能更好地让成果落地。＂但这也意味着，她要在一个被研究了几十年的老材料上找到新路子，难度极大。

传统晶体管有一道物理极限——玻尔兹曼亚阈值摆幅极限。这道墙看不见摸不着，却挡在所有想降低功耗的研究者面前。

基于量子带带隧穿机理的硅基隧穿场效应晶体管，理论上能突破这道极限。问题出在哪呢？隧穿电流太小，开态电流不够高，性能撑不起实际需求。低功耗与高性能之间怎么平衡？这是一个世界级难题。

在王阳元院士与黄如院士指导下，黄芊芊与同伴们提出了一套开创性的新理论——＂混合控制＂机制。简单说，就是用传统肖特基注入机理解决开态低的问题，再利用隧穿机理实现低关态与超陡亚阈值摆幅。两条路合在一起走，各取所长。

理论提出来了，实验验证才是真正的战场。

为了验证这套新理论，黄芊芊花了整整一年。白天钻进工艺间做实验，晚上回来总结经验教训。到了紧要关头，连续通宵是家常便饭。

一年下来，整个人瘦了一圈。白大褂几乎没怎么脱过，凌晨三四点还盯着数据。困了就在操作台边趴一会儿，醒来接着干。有人叫她＂铁人＂，她自己大概不这么觉得——她只是怕慢了一步，被别人抢先。

好在，天没负她。混合控制理论在实验中被证实可行。

可紧接着，又一道坎摆在面前：工艺上怎么做出非常陡的隧穿结？常规工艺做不出理想中的陡峭结构，理论再漂亮也只能停留在纸面上。黄芊芊与团队又提出了＂结耗尽调制效应＂这一新机理，用横向条形栅结构替代常规栅结构，巧妙地实现了陡峭的带带隧穿结。

一环套一环。每解决一个问题就冒出下一个。她始终没退缩。

她研制出的新机理超低功耗器件，打破了国际上硅基隧穿器件的亚阈摆幅纪录，器件综合性能达到了同类器件中全球最高水平。

这些成果也没有躺在论文里睡大觉——2018年，黄芊芊与中芯国际合作，成功研制出世界上第一个基于现行标准CMOS工艺平台的互补隧穿器件集成技术。研究从实验室走上了12英寸的工业产线，从0到1的跨越真正实现了。

2017年，黄芊芊正式成为北大微纳电子学系的研究员、博士生导师。28岁，博导。同一年，她入选中国＂未来女科学家计划＂，成为该奖项设立以来微电子领域的首位青年学者，当年全国仅有4人入选。

2019年是她的＂爆发年＂。先入选了福布斯＂中国30位30岁以下精英榜＂，年底又在旧金山捧起了IEEE青年成就奖。同届另外两位获奖者分别来自意大利波尔扎诺自由大学与美国加州大学伯克利分校。三个人，三个国家，她是唯一来自亚洲的面孔。

也是这一年，北大录取通知书改版，邀请了7位杰出校友给新生写寄语信，黄芊芊是其中之一。很多新生拆开信封时好奇：这位年轻的＂姐姐＂到底是谁？进了北大才知道——人家已经是博导了。

此后几年，荣誉一个接一个：2022年拿到第十八届中国青年女科学家奖，还先后获得全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、中国五四青年奖章、全国最美科技工作者等称号。

但黄芊芊没有停。截至目前，她发表论文100余篇，以第一作者或通讯作者身份在微电子领域顶级国际会议IEDM与VLSI上发表了18篇。她获得国际授权专利10余项、国内授权专利60余项，部分成果已转移到中芯国际。

2024年，她的团队又在IEDM上发表了多篇关于铁电存储器与新型计算架构的前沿论文，研究方向从超低功耗器件拓展到了神经形态计算与存内计算。视野越来越宽，脚步越来越快。

如今的黄芊芊，已经是北京大学集成电路学院长聘教授、博雅特聘教授、教育部长江学者特聘教授，同时担任学院院长助理。

从17岁踏入北大算起，她在燕园扎了将近二十年。从学生变成老师，从跟跑者变成领跑者。2025年，她指导的博士生王凯枫凭借论文《超低功耗隧穿晶体管的大规模集成与应用研究》获评北大集成电路学院优秀博士学位论文。一代带一代，薪火正在传下去。

把视角拉远一些看，黄芊芊的个人成长轨迹，恰好嵌在中国芯片产业艰难爬坡的大背景中。美国围堵中国半导体产业已有时日，从芯片到制造芯片的设备，处处设限。

但中国半导体产业反而在压力下加快了成长节奏，自主研发能力明显增强。2025年前11个月，中国出口集成电路产品1.29万亿元，同比增长25.6%。越是被＂卡脖子＂，越激发出一股不服输的劲头。

黄芊芊身上最打动人的地方，是一种很朴素的＂不信邪＂。她没有戏剧性的逆袭剧本，也没有天降奇遇。有的只是日复一日地推公式、跑工艺、调参数、记数据。她说过一句话：＂做科研能出成果，一定是你对它足够热爱，然后足够想把事情做好，才能真正做出有用的东西。＂

面对美国开出的高薪邀请，黄芊芊始终没动过心。她回应得干脆：＂我是中国人，是一个中国科学家，不会为外国人做事。＂

2019年写给北大学弟学妹的那封信里，她引了一句话：＂一个人生活力之强弱，以能否朝抵抗力最大的路径为准；一个国家或是一个民族也是如此。＂

拿这句话去概括她自己的路，再合适不过。她选的就是抵抗力最大的那条——留在国内，啃最硬的课题，做最基础的研究——然后一步一步，把路走通了。

她还说过，未来降低功耗、提高性能功耗比将成为集成电路发展的新标尺，需要更加重视半导体器件基础研究并且持续投入。在她的实验室里，下一块＂中国芯＂的跳动声或许已经在酝酿中了。

人们喜欢用＂天才＂来形容这类人。可黄芊芊的故事偏偏说明了另一件事：真正改变格局的力量，往往来自那些甘坐冷板凳、愿意在无人喝彩处深耕的普通人。她不过是把别人犹豫的时间，全都拿来做实验了。