物理学物理技术研发中心物理技术研发实习生实习报告

物理学物理技术研发中心物理技术研发实习生实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在物理学物理技术研发中心担任物理技术研发实习生。核心工作成果包括参与半导体器件微结构制备项目，完成5组样品的扫描电子显微镜（SEM）成像与分析，测量数据精度达98.6%，并建立3套实验参数优化模型。专业技能应用涉及MATLAB编程进行数据拟合（代码运行时间平均为12秒），使用COMSOLMultiphysics模拟电磁场分布（网格划分数量控制在200万以下，误差小于5%）。提炼出可复用的参数扫描优化方法论，通过调整反应腔温度（范围200K500K）和气体流量（0.15L/min），使样品电阻率提升23%。

二、实习内容及过程

1实习目的

想在实践中把学到的量子力学和固体物理知识用上，看看真实科研环境是啥样，提升动手能力和解决实际问题的能力。

2实习单位简介

我去的那个物理技术研发中心，主要搞新型半导体材料的制备和表征。他们有自己的一套实验线，从分子束外延到拉曼光谱，设备挺全乎的。团队不大，但氛围挺活跃，老教授和年轻研究员都挺耐心。

3实习内容与过程

开头两周主要是熟悉环境，跟着师兄学怎么操作磁控溅射机和原子力显微镜。7月8号开始独立负责一个碳纳米管导电性优化的小项目。实验流程大概是先在硅片上制备石墨烯基底，然后通过调整乙炔和氨气的比例，再利用催化热解法生长碳纳米管，最后用拉曼光谱和四探针测试看看性能。我跑了5个批次，每次都记录温度曲线和气体流量，发现当乙炔流量控制在20slm时，G峰和D峰的积分强度比能达到1.8，电阻率降到了5.2欧姆厘米，比初始的18欧姆厘米低了一大截。遇到的最大麻烦是催化层不均匀，有些地方碳纳米管长不出来。后来查文献发现用Fe和Ni的合金催化剂效果更好，试了之后覆盖率直接翻倍。

4实习成果与收获

最终那个批次的产品各项指标都达标了，导师说可以拿去投稿。我学会了不少东西，比如怎么用Origin做数据拟合，怎么调参数让SEM成像更清楚。最大的收获是意识到理论推导和实际操作差别挺大，实验室里很多细节得靠经验摸索。比如生长碳纳米管时，温度稍微波动0.5摄氏度，产物性质就可能完全变样。这种微小的控制能力，学校里真没怎么练过。

5问题与建议

实习期间觉得中心的管理有点乱，比如实验记录本总是找不到人签字，有时候实验设备也会突然没电。培训方面也一般，刚开始连微波炉怎么用都不知道。建议他们可以搞个新员工手册，把安全规范和仪器操作都列清楚。另外，岗位匹配度上有点问题，我实际做的内容跟申请时说的差不多，但多了不少杂活，比如整理实验室冰箱里的试剂。要是能提前跟导师沟通好具体任务，效率可能会更高。

三、总结与体会

1实习价值闭环

这8周实习就像把书上学到的知识掰开了揉碎了，真正用进了晶体生长和光学表征里。刚开始做碳纳米管电阻率测试时，数据总飘忽不定，误差超过10%，后来发现是恒温炉的温度梯度没控制好，重新调整了热场后，相对标准偏差直接降到3%以下。这种把理论模型和实验现象对上的过程，特别有成就感。原来科研不是想当然，每一步都需要精确控制，哪怕气体纯度差0.1%，产物性质就可能天差地别。这些细节在课堂上根本学不到，实习给了我一个把抽象概念具象化的机会。

2职业规划联结

导师让我参与数据整理时，我顺手用Python写了个自动化脚本，把拉曼光谱的峰位自动标出来，他后来还问我要源代码。这让我意识到，以后想做器件表征方向的研发，光懂实验操作远远不够，得会点编程和数据分析。现在我就琢磨着要不要考个材料科学工程师资格证，顺便把MATLAB里那些高级拟合工具也啃下来。实习最后那周，我们组接了个新项目，要做二维材料的柔性器件，我主动去旁听了几次讨论，感觉自己的职业路径一下子清晰了些想搞半导体材料，就得往微纳加工和器件表征这两个方向钻。

3行业趋势展望

看着实验室新进的原子层沉积设备，还有隔壁组搞的钙钛矿太阳能电池，我明显感觉到材料科学的迭代速度越来越快。特别是那些机器学习辅助的材料设计方法，听说能缩短90%的试错时间，但我也发现我们中心在这块儿投入还不多。这可能是个机会，以后要是能结合编程和物理背景，往AI材料科学方向发展，或许能找到个蓝海。实习最后一天，我去技术转移办公室看了看，有几种我参与测试的新材料已经申请专利了，转化潜力挺大。这让我觉得，做科研不能只闷在实验室，得考虑怎么把成果变成实实在在的产品，比如关注一下专利布局和知识产权保护这些实际话题。

4心态转变

以前写实验报告都是抄模板，现在自己独立负责项目后，发现要考虑的东西太多了比如怎么跟供应商谈试剂价格，怎么在预算内安排实验，甚至还得考虑如何向非专业人士解释清楚实验原理。8月15号晚上有个关键实验，因为设备突然故障折腾到凌晨两点，最后还是硬着头皮解决了问题。这种经历以前想都不敢想，现在却成了家常便饭。感觉自己突然成熟了不少，抗压能力和责任感肉眼可见地增长。有时候看着培养皿里那些自己亲手做出来的漂亮晶体，会觉得科研这事儿挺有意思的，虽然过程艰辛，但每一步都像是给未来投了颗种子。

四、致谢

感谢物理技术研发中心给我这次实习机会，让我能接触实际的科研工作