电，改变了人类的生活，在现代文明中发挥着重要作用，照明、智能手机、电动汽车、高速轨道交通、变频电机……这些与人类生活息息相关的电器均离不开电能。在可预见的将来，电能将是人类消耗的最大能源。然而，大部分电能无法直接使用，75%以上的电能需由功率半导体器件进行功率变换以后才能供设备使用。因此，功率半导体器件是节能减排的基础技术和核心技术，它能使电能更高效、更节能、更环保，为使用者提供更多方便。西安交通大学张安平教授就是功率半导体领域的专家。

    谈及专注于这一领域开展研究的原因，张安平说：“功率半导体技术的大规模应用很大程度上支撑了全球的可持续发展，提升了亿万人的生活质量，减少了人类活动对生态环境的影响，具有重大意义。”他列举了一组数据：在功率半导体器件中，仅Si IGBT器件一项，自从1985年被发明至今的三十余年时间内，为全球节省了约4万亿升汽油和50万亿度电，少建了约950个1GW的火力发电厂，节省了约3万亿美元的费用，减少了约35万亿公斤CO2的排放量。

    探索功率半导体发展的新方向

    1988年，张安平以优异的成绩考入清华大学，完成本科阶段的学习后，他进入中科院研究生院攻读硕士学位，并于2001年获美国佛罗里达大学博士学位。他先后担任美国EMCORE公司研究工程师、美国GE公司全球研究中心资深研究员。虽然正处于事业发展的上升期，但是多年的国外生活未曾改变张安平的赤子情怀。2012年，张安平作为国家“千人计划”专家被引进回国，全职加入西安交通大学，担任电力设备电气绝缘国家重点实验室半导体能源转换器件研究中心主任。

    随着科技的发展，基于Si半导体的电力电子器件性能已趋近理论极限，以SiC和GaN为代表的宽禁带半导体材料（也可称为第三代半导体材料）进入人们视野。与Si基器件相比，SiC和GaN器件可以大幅提高器件的电压等级、工作频率和工作温度，降低导通电阻和开关损耗，减少电能变换过程中的功率损耗，具有高效、损耗小、体积小、轻便、故障率低和系统成本低等种种优势，对电力电子应用可能产生革命性的影响。在SiC和GaN电子器件领域有近20年研究积累的张安平，希望利用自己所学为我国可再生能源、电动汽车、智能电网、高速轨道交通的发展提供技术支撑。

    怀揣梦想坚定前行

    从2012年至今，张安平回国已将近四年时间。回国后，张安平面临的第一个难题就是实验条件的落后。具备国外研究经验的他深知先进的实验条件对开展科研的重要性。“实验室是做科研的关键性基础工作，再大的困难也要克服。”为建立先进的实验室，他四处奔波，花了大量心血，克服了重重困难。终于，功夫不负有心人。在西安交通大学的全力支持下，张安平终于建立起完整的宽禁带功率半导体和电力电子应用的研究平台，组建了包括国家青年千人在内的科研团队，为开展研究工作奠定了良好的基础。

    如今，张安平已经在SiC MOSFET、SiC IGBT和GaN功率器件领域取得了具有国际先进水平的研究成果。多年来，他共发表一百多篇学术论文，被引用2000多次，拥有美国和国际专利35项，承担了国家863项目、陕西省重大项目等多个研究项目。谈到取得这些成就的秘诀，张安平坦言：“今天的成绩是一步一个脚印走出来的，科研之路没有捷径，只有对科研工作的热情和持之以恒的坚持。”

    国外的学习和研究经验使张安平具备了宽阔的国际学术视野。在张安平教授的精心组织下，5月21日至22日，首届宽禁带半导体电力电子技术国际研讨会在西安交通大学召开。来自国内外知名高校、科研机构、企业代表200多人参加了此次研讨会，聆听了美国、欧洲、日本和国内22位重量级专家教授围绕宽禁带半导体电力电子技术的应用、宽禁带半导体电力电子器件的封装、宽禁带半导体电力电子器件和宽禁带半导体材料生长等的精彩报告。这不仅是一次学术盛会，更预示着在以张安平为代表的研究者的努力下，我国宽禁带半导体电力电子技术可能的发展未来。（张文强）