一只木桶能装多少水，不取决于最高的木板有多高，而取决于最短的木板有多短。在国产芯片领域，芯片制造就是这样一根短板，蔡树军对此有深刻的感悟。
半导体行业中有“一代材料、一代技术、 一代产业”的说法。
就像“工业王冠上的几颗闪亮的钻石”，在芯片制造中，材料、器件设备、工艺制造、测试、封装等占据着芯片产业链上的各个重要组成部分。而半导体因为材料的不同，在射频领域经历了几个分代。第一代半导体材料以硅为代表；第二代半导体材料砷化镓也已经广泛应用；而以氮化镓和碳化硅等宽禁带为代表的第三代半导体材料，正凭借材料性能的优势和广阔的应用场景，被业内誉为固态光源、电力电子、微波射频器件等产业的“新发动机”。
立足国家重大需求，突破半导体射频芯片核心技术，实现第二代砷化镓和第三代氮化镓核心射频芯片的自主设计、自主制造是蔡树军及其团队多年坚持的目标，也是他们最值得骄傲和自豪的贡献。
倾尽半生的智慧和力量，只为改变中国半导体射频芯片的落后局面。这样的壮志，这样的情怀，其实是积蓄已久——
1981年，秉持“学好数理化，走遍天下都不怕”理念的蔡树军以数理化平均超90分的优异成绩考入武汉大学物理系，那年他不满17周岁。回首当时，他笑称自己“啥也不懂”，对“半导体”的概念也还很模糊。初入大学头两年，他和物理系所有学员一样，学的是四大力学、电路原理等基础课程，首要任务是夯实基础。等到大三面临分专业时，在金属、半导体、理论、光学4个专业之间，他毫不犹豫地选择了当时还是新兴学科的半导体，理由只有一个：因为“感觉中国在这个领域落后很多。”越艰难的事情，越需要有人去开拔前行。对年轻的蔡树军来说，不惧困难，勇往直前是他骨子里埋藏的基因，确定目标，唯奋力前行。
1985年本科毕业后，蔡树军在本科班主任的推荐下，报考13所研究生。选择13所的理由说起来有点“草率”，只因当时他的班主任记得多年前到一家单位参加全国性研讨会，而那家单位大门口挂着一幅大横幅，上面写着“热烈欢迎13所老大哥前来指导！”“这足以说明13所的地位一定很高。”蔡树军笑着回忆。时至今日，蔡树军还在为自己当初的选择感到庆幸。就是在这样一个光荣的大家庭里，他不仅一步步实现了积累和成长，还获得了到外面世界吸取先进知识的大门钥匙。且最终在这里，他收获了梦想得以实践的归属感。
至今，蔡树军还清晰记得自己初到13所时选择的是材料专业，“因为当时就是觉得中国半导体不行是因为基础材料不行”，但天意弄人，因为材料专业的导师已经招满学生，所以推荐他转到器件专业，这一次“不顺遂”的经历恰好促成了蔡树军与半导体器件研究一生的情缘。而后来的经历也证明：他最终的选择是对的。
这要从蔡树军的家庭讲起——蔡树军的父亲是当地方圆几十里知名的农机机械工程师，在小蔡树军儿时的记忆中，满手机油捣鼓机械零部件是最常见不过的场景。从小耳濡目染、参与实践，锻炼了他极佳的动手能力。这为他后来在半导体器件研究中能够做常人之不能做，埋下了坚实伏笔。
上研究生时，蔡树军从事的是第一代硅功率器件研究。与很多同辈不一样，他研究生时就因为出色的表现获得导师王长河副总工程师和赵丽华主任的准许，可以独立地在研究室动手开展实验。从器件结构设计、划版图，到氧化、扩散、光刻、溅射、刻蚀、测试等，全链条的工艺，经师傅指点后，蔡树军都基本自己独立完成。那时还没有商业二维器件模拟软件可以使用，为了验证自己的理论设计，蔡树军还使用有限元法用FORTRAN语言编写了二维器件模拟软件，“毕业论文因此增加了两张漂亮的3D电势分布图，很值！”可惜的是数千条语句的软件程序因为“打印出来会是很厚一沓、太费纸”，所以没有保存下来。“那段时间非常锻炼自己的能力”，蔡树军回忆。他研究生期间完成的新型高压抗辐照器件，抗辐照性能提升了60倍。
拥有自信和坚实技术能力的蔡树军研究生毕业的第一年就领衔室创新小组，第二年就主持完成星用高可靠器件的成果鉴定，成功替代了国外的相应产品，之后又主持完成国内首个S波段100瓦脉冲大功率器件的鉴定，成果获得电子部科技进步奖二等奖等。那几年里，除了收获更多的底气和自信之外，也加深了蔡树军对国产设备的了解和多少年后对推动设备国产化的信心。“我们当时使用的工艺设备全部是国产，光刻机是13所自己研制的。国产设备不是不行，而是需要环境、时间和空间去提升。”
在13所成长的几年时间里，蔡树军极强的动手能力和创造力开始得以展现。常常会有一些让人惊喜的小创造。比如，看到室里核算员每个月作财务报表、成本分摊等繁琐而且容易出错，他就编写了一个计算机核算软件，最后在全所推广，“那时大概是90年，用的还是486机器，FOXBASE语言”。针对手动砷预淀积工艺存在砷中毒危险的问题，他从仓库里找出一些旧的电控件，把手动改成了自动控制，既大大减小了砷中毒的危险，同时还提高了工艺重复性。针对光刻使用镊子经常造成硅片边缘崩边，影响光刻质量的问题，他用锉刀和钳子改造镊子成“鹰钩鼻”，避免了硅片正面崩边……这样工艺上的小改进、小发明，还有不少。在很多人眼里，蔡树军不仅善于发现问题，而且还善于找到解决问题的办法。
机会总是喜欢垂青有所准备的人。在快速积累成长的过程中，蔡树军迎来了升级跨越的好机会——
山水万程皆沉淀
20世纪90年代中期，蔡树军正是30岁意气风发的时候，经过在13所多年的沉淀，他刚刚成长为室主任。恰同学少年，风华正茂，踌躇满志的他正打算带着实验室成员大干一场的时候，一次非常特别的机会摆在了他的面前——
彼时，我国第一代半导体研究还在如火如荼地进行，西方发达国家已经在着手第三代半导体氮化镓的前沿布局探索研究。时任13所所长的赵正平和梁春广院士敏锐地捕捉到了这一点，决定派人前往美国学习取经。这次在别人看来非常难得的机会花落蔡树军。如果换作是别人，肯定高兴还来不及，蔡树军却犯了难，“当时正干得火热，一群人正等着你带领他们去完成定下的目标，我就这样跑去美国做半年的高级访问学者，屁股没坐热，啥也没学到就要回来，两头都耽误事情。”个性的蔡树军拒绝了这一机会。没想到，爱才惜才的所领导进一步为他单独申请到了一年的学习时间，这次，蔡树军没有理由拒绝了，肩负国家到世界先进半导体研究殿堂学习取经的重任，他踏上了征程。没想到，这一走就是8年时间。
1996年6月，蔡树军前往世界知名学府美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）电子工程系做访问学者研究。蔡树军所在的导师课题组里，来自世界各地诸如台积电、三星等优秀公司、机构里的优秀学者，诸多先进思想都在此聚集、碰撞。蔡树军就像是进到一个新鲜、充满活力的“不一样”的世界，到处都是他之前想都没想过的先进事物：用计算机控制的各种实验仪器、设备先进齐全的半导体工艺中心、精密的金加工车间……这些都带给他极大的震撼。在这样一个人才济济的地方，蔡树军倒也不输优势，一去第一个月就把一台课题组原本要丢弃的设备给弄活了。导师眼睛一亮，开始极力劝说他留下来攻读博士学位，还亲自到13所就此事沟通。从原来的访问变成攻读博士学位，原本答应访问完就回13所的蔡树军在此之前从没想过这个问题，在他陷入两难的时候，是13所原总工的话让他最终下决心留在美国继续学习。“前辈以她的经历告诉我，人生的路很长，学习的机会不是一直有，为国家做贡献的机会一直有。”一番忠告如醍醐灌顶。幸得13所领导的理解支持，蔡树军最终以公派自费的名义就此开启了在美国的学生生涯。
“在美国念博士很辛苦，每个学校有不同的规矩。UCLA规定除了主修专业外，还要求辅修两个专业。我选择的主修半导体器件专业，辅修半导体材料专业和集成电路专业，共修了13门课。修满学分后是资格大考。3个小时开卷考试、3个小时闭卷考试再加3个小时答辩，都通过后才正式具备博士研究生资格，淘汰率有四分之一。”蔡树军很庆幸自己坚持了下来。至今，他还记得导师给予他的鼓励：Suffer from learning is a good thing！（因学习而辛苦是件好事！）
虽然学业重，但蔡树军始终没有忘记初心，积极参与氮化镓射频器件技术当时国际热点的攻关。从1996年到2002年，6年在UCLA的时间里，蔡树军表现超群，被指定为团队负责人，先后负责了多个氮化镓研究项目，而他个人最终也以《氮化镓异质结微波功率器件在X波段应用》为题完成博士论文。这是国际上最早的氮化镓射频器件博士研究论文之一。论文系统研究了氮化镓材料性质，突破了一系列早期关键技术难题，开发出全套氮化镓射频器件制造技术，发表了当时国际最高水平的器件研究结果，获得高度评价。研究成果充分揭示了氮化镓作为射频功率器件的巨大潜力，为后来他回国带领团队实现跨越发展打下坚实的理论和实践基础。
在美国6年的研究对蔡树军的影响是多方面的，除了学习居于前沿的先进技术知识和理念之外，他还对来自世界各地不同文化背景的人增进了了解，美国人的开朗、日本人的严谨、伊朗人的谨慎、俄罗斯人扎实的理论功底……几年接触，蔡树军学会了与不同性格背景的人沟通交流，建立了良好的人脉。尤其是导师对追求科学真理的热情，对追求完美结果的执着，至今，仍影响着蔡树军。“Quality is not an act，is a habit”, 导师信奉的座右铭犹在耳畔，熏陶数年，已成了蔡树军一辈子的财富。2002年博士毕业之后，意犹未尽的蔡树军还选择到领域里的知名学府——香港科技大学继续学习和工作，成为电子工程系客座助理教授，博士生导师，英文讲授器件物理和集成电路制造等课程。“只有当过老师，学过的知识才能进一步夯实。因为课堂上来自世界各地的学生什么问题都可能问，当教授总不能被学生轻易难住”，蔡树军笑着说。两年的任教生涯，收获满满。离开后，学校改聘他为兼职副教授，并将岗位保留了十多年。
从1996年到2004年，出走13所历练的8年间，走过多个世界科学研究殿堂，蔡树军的经历正应了那句话：山水万程皆沉淀，归来不负少年时。
敢与天公试比高
2004年，羽翼丰满的蔡树军选择回到了阔别8年的13所。
对回来这件事情，蔡树军从没有过犹豫，“我承诺过我肯定要回来的。”没有谈任何条件，即使他在香港科技大学的工资已经是13所的几倍数，即使北上广有不少非常不错的单位都抛来橄榄枝……他还是毫不犹豫地选择回到原点。“对我来说，人生就像一本书，换换章节可以，但没有必要另起炉灶，这些年来，13所给了我太多，我还是就着13所这本书，继续往下翻吧。”蔡树军笑着说。而这次回归，他不仅与13所重续了前缘，还翻出了新的篇章。
正如前文所说，一代芯片一代装备。以第二代半导体砷化镓芯片为例，涉及上千个具体性能指标不同的产品，因为长期突破不了性能低、成品率低、一致性差、可靠性差等问题，严重制约了装备发展，改变落后局面迫在眉睫。
回国三个月了解情况后，蔡树军主动到当时亏损多年的砷化镓专业部兼任主任。“半导体曾经是13所的荣光，到我们这代更应该保持其荣光”。为改变落后局面，蔡树军兼任主任后大刀阔斧地主导了一系列提升工作。包括重新组建核心团队，技术上梳理出几十个问题，成立攻关小组，主导了一系列攻关。
一只木桶能装多少水，不取决于最高的木板有多高，而取决于最短的木板有多短。在国产芯片领域，芯片制造就是这样一根短板，蔡树军对此有深刻的感悟。
“做芯片是一件不容易的事情，需要几代人的传承接力。前有长辈一代人打下的基础，后有年轻人的快速成长，先后接替我的两位主任几年里都已成长为副所长。正因为有这些优秀的年轻人的接棒，才有了事业的传承，才有了今天我们射频高端芯片自主保障和部分成果与国际并跑的局面。”自始至终，蔡树军都不觉得功劳是自己的，而是团队智慧和努力的结晶。在一系列举措的推动之下，13所最终补齐了射频芯片的短板，彻底改变了射频芯片长期依赖进口和落后的局面。
在蔡树军近40年的半导体研究生涯中，策划宽禁带半导体推进计划应该是浓重的一笔。
作为计划指南主要编制者和项目负责人，凭借他早年在境外研究氮化镓多年的坚实基础和技术领先优势，蔡树军先后负责了多个相关重大项目的实施，带领团队解决一系列工程化问题，成功实现国产射频芯片向国际最新一代射频器件的跨越，最终实现射频芯片领域与国际并跑。相关成果蔡树军作为第一完成人获得2019年度国家科技进步奖一等奖。
蔡树军现在重点关注用量更大，短板严重的硅数字集成电路。对未来硅数字集成电路产业的发展方向，他倡导“合作是主旋律”。“硅数字集成电路发展到今天，已经注定单一国家无法独立承担所有研发费用并垄断全产业链，尤其在3nm节点及其以后，技术难度、投资费用更大。”“面对如今外在形势变化造成的困境，我们不惹事也不怕事。我们要客观认识差距，过度乐观和过度悲观都是不可取的。一方面商用芯片领域要继续努力主动融入世界，拥抱世界，另一方面涉及国家安全的芯片必须坚决实施全面自主保障战略，一张蓝图干到底。”“半导体作为人类共同的财富，应该有来自中国的更大贡献。期待中国创新，期待中国方案！”在蔡树军心中，半导体产业前景依然乐观。中国顺势而为，大有可为！