朱健以一个女性科学家的坚持与不屈，才情与梦想，创造了一个又一个的里程碑，为我国电子信息科研描绘了绚烂的一笔。

朱健，女，1962 年出生，研究员，博士生导师，现任中国电子科技集团有限公司集团首席科学家，中国微米纳米技术学会会士（Fellow），中国半导体行业协会MEMS分会副理事长。作为我国RF MEMS和射频微系统领域开拓者，她长期致力于将高频微电子技术从平面向三维技术突破：创造性地应用微波电路与微机电系统有机结合的三维集成科学技术，变革现有射频技术；自主发展了射频3D全新架构理论设计体系和三维射频微纳集成工艺体系；攻克叠层组合、多层调谐、电荷预释放、力学推挽、低温牺牲、自流平以及阻尼调控等百余项核心关键技术；率领团队创新开发出RF MEMS（射频微机电系统）开关、谐振器、滤波器、移相器、匹配网络、天线到射频前端微系统等1000余款系列工程化产品，体积同比传统产品缩小2个数量级，频率覆盖L-W波段，在解决电子装备集群电磁干扰及捷变能力难题中起到了关键作用，毫米波选频芯片突破国产化短板，在国家5G通信以及海陆空天重大工程中实现广泛应用，引领了我国射频三维微纳技术从兴起、快速发展到工程应用全过程。

刻苦勤勉  目标坚定

朱健出生于科学世家，其父亲朱廷一是我国著名的第一代计算机专家，上世纪50年代初考入南京工学院电子工程系，从中国第一代电子管计算机104机到第二代晶体管数字计算机109乙机，参与筹建中国科学院计算机所，为开拓中国计算机事业投入了毕生心血。在父亲深刻的影响下，从小对电子就充满热爱并且有着超高天赋的朱健有了坚定的目标，要像爸爸一样专注科学研究，把热爱变成专业，为祖国的发展尽自己的一份力。高中毕业后，她以优异的成绩报考了和爸爸同一个大学同一个专业— —南京工学院电子工程系半导体物理与器件专业。在大学里，走在爸爸曾经走过的路上，朱健热情澎湃，努力刻苦学习专业知识，1986年以优异成绩顺利进入55所从事微电子技术研究工作。

2002年，朱健工作重点从微波控制器件研究转移到RF MEMS微机电多学科交叉的前沿性领域，发现原有的电子知识已不够支撑研究工作，已毕业离开学校16年的朱健，毅然重拾高等数学等课程，参加全国博士生统考，重回母校（南京工学院已更名东南大学）进入仪器科学系，补充机械力学知识。已成为学术带头人的她，无法全脱产学习，有课程时去学校上课，下课后就回实验室，时间不够，就牺牲休息时间，加班加点也要保证学习科研两不误，3年后以省优秀博士论文获得精密仪器及机械专业博士学位，为后续创新研究打好了坚实的理论基础。

寻找正确方向  实现零的突破

2000年，中国微米纳米技术倡导者丁衡高院士来55所考察工作，指出被誉为“在微观领域认识和改造世界的使能技术”MEMS技术（微机电系统）在发达国家已成为高科技研究热潮，虽然我国也有不少大学和研究机构在MEMS技术方面已开展了近十年工作，但技术仍处于“能看不能动、能动不能用，能用不能产”的窘境，作为射频电子的龙头研究所，建议考虑介入MEMS领域。55所时任总工程师林金庭在全所进行了全面动员，初生牛犊不怕虎的年轻工程师朱健，花了近一月时间几乎查阅了国内外所有MEMS技术报导，发现RF MEMS开关，西方已有在皮卫星的试验报导，而国内MEMS研究主要集中在惯性和光传感器，针对RF MEMS，鲜有文章报导。结合55所微电子的技术特色，朱健决定从RF MEMS开关入手，从RF MEMS开关结构设计到工艺研制，朱健整整一个多月“足不出户”,完全沉浸在实验室中实验。在经历一次次的失败和不气馁后，终于在2000年9月研制成功X波段硅基RF MEMS开关样品。11月在厦门召开的全国第一届纳米技术与应用学术会议上，其研究成果获得田昭武院士、王占国院士等专家高度好评和肯定，研制的开关被称为中国第一只实测具有微波性能的 RF MEMS开关，率先打破当时RF MEMS技术领域中“能看不能动”的僵局。

2001年，RF MEMS技术首次获得国家科技部863计划支持，朱健成为863重点项目“RF MEMS开关”和预研“微波MEMS移相器基础技术研究”项目负责人，揭开了中国RF MEMS器件研制序幕。

RF MEMS技术是将传统宏观机械结构微缩1000多倍至微纳尺度，融合集成机械与射频电子，推动高频电子技术从平面工艺向三维工艺转变。从宏观到微观，从平面到三维，RF MEMS同时传递机械和射频信号。微纳效应下，传统射频设计方法和模型不再适用，可动悬臂桥与间隙只有1μm，高频可动微结构寿命是世界难题；高频传输特性决定无法采用常规MEMS高温工艺，200℃以下限制使得工艺难上加难。朱健率先在国际上提出“射频三维堆叠修正理论”将叠层衬底材料厚度等效微波传输线，颠覆国际早期“三维结构仅用于提升Q值”设计方法，各谐振器不仅能在同一平面进行耦合，而且能在不同面之间进行耦合，数量级降低器件尺寸。提出了射频器件3D力电热磁模型、波控电磁兼容等系列理论模型与设计方法，建立了三维模型库，解决了高频器件由2D提升到3D 的设计难题。成功攻克低温牺牲层自流平、垂直互连、低温键合、阻尼调控圆片级封装等关键技术，突破RF MEMS特殊低温全制程表面牺牲层3D工艺兼容性瓶颈，创新开发了力学推挽式折叠梁多种射频微纳悬臂自适应结构应力释放技术，解决力学失效、高频微纳尺度悬空结构寿命技术难题。

以选频芯片为例，相比传统腔体技术体积缩小2个数量级，同比美国Sophia公司产品，体积缩小60倍，技术自主原创，处国际领先水平。2005年自主研发的WQ0005系列MEMS滤波器成功配套微波导引头，大幅提升系统灵敏度，实现“RF MEMS中国芯”工程应用零的突破。2008年开创的WLMK系列组件成功工程配套, 将RF MEMS器件技术拓展到组件技术，开启了我国RF MEMS组件技术实用化里程碑。2007年，在意大利Stresa 2007 DTIP  of MEMS/MOEMS会议上，朱健受邀担任RF MEMS分论坛大会主席，被大会主席Bernard Courtois(法国CMP-TIMA总监)等国际同行称为 “中国RF MEMS之母”，至今已连续18年担任国际DTIP of MEMS/MOMES TPC，2009年因杰出学术成就，入选世界名人录WHO's WHO。

坚持原始创新，七年磨一“芯”

2012年，朱健参加法国DTIP of MEMS/MOEM国际会议后回到中国，与航天泰斗李济生院士、叶培建院士、隋起胜委员等一起评审项目，老一辈科学家关切问起在法国参加国际会议的收获，朱健告知会上美国德州大学演示了SiC MEMS燃烧室用于微火箭喷射装置实现实验室安全喷射的演示验证给了她极大震撼。由于Si在500℃时，会产生热塑性变形，并且Si的熔点为1414℃，纯Si材料耐烧蚀能力弱，容易被1500℃以上高温燃气流烧蚀，材料耐高温耐高压能力有限，而SiC材料熔点为2730℃，同时SiC材料还具有高杨氏模量、高硬度、热塑性变形小、高耐磨性、高化学稳定性、高耐腐蚀性，特别适用卫星火箭发射等恶劣环境使用，然而SiC高硬度、高耐磨性、高化学稳定性、高耐腐蚀性，又使得SiC难以采用常规的干法刻蚀或化学腐蚀来加工SiC三维微纳结构，朱健奇思妙想提出反向思维，利用MEMS技术先将Si三维结构加工出来，MEMS三维硅衬底作为牺牲结构，在硅衬底结构上异质生长SiC厚膜结构，最后将硅微结构腐蚀掉形成SiC MEMS自支撑三维结构新方法。想法当场获得了院士们的支持，李院士指出“目前微纳卫星受重量限制，无可用的微推进系统，如想法能实现，将推进新一代固体化学推进系统颠覆性技术变革！”隋委员当天晚上，就安排航天五院魏延明总师到朱健下榻的宾馆与朱健探讨技术可行性和卫星使用场景。考虑到微推力器还需要火工品技术，又连夜联系到南京理工大学火工品专家沈瑞琪。

三人成众，集智突破。经过14天连续的思想火花碰撞，几乎每天睡眠不到3小时，终于形成了“SiC MEMS微推力器阵列技术”初步实施方案，半年以后接受能力超强的微纳专家朱健，已成了半个火控品和卫星姿态技术控制专家。在院士专家们大力支持和指导下，2013年获得973项目支持，由朱健担任项目首席科学家，联合中国航天科技集团公司五院502研究所、南京理工大学、国防科技大学等4家单位共同实施。2015年李济生院士率领航天五院和航天八院技术专家，亲临55所查看项目进展，当看到研制的微推力器样品在实验室里100%点火成功后，当即指示八院研制验证微纳卫星，争取早日上天验证。从SiC三维微纳结构制备难题，到如何实现百微米级微尺度装药、如何解决微纳阵列单元间蹿火问题、如何解决从地面环境到太空环境无氧点火难题，系列难题需一个个解决。日复一日，年复一年，尽管经历了无数次失败，从不放弃，换个思路再试，团队会因突然的金点子而激动不已,一晃七年，通过一个个原始创新：创新引入SiC材料，将耐烧蚀温度从500℃提升到2000℃以上；首创热阱技术，有效解决阵列单元间蹿火问题；首创纳米含能膜微喷技术，解决太空无氧环境点火难题；创建了基于SiC MEMS微推力器阵列高精度高稳定度高效能分配算法，以及微纳卫星姿轨控制策略。终于研制成功国际首款SiC MEMS微推力器阵列芯片。

2019年9月12日，金牛座纳星TAURUS-1搭载长征四号乙运载火箭成功发射，在轨运行37天后，2019年10月18日，阵列芯片接受地面点火指令，成功“引爆空中蘑菇云”，圆满完成了全球首例SiC MEMS微推力器阵列太空在轨成功点火试验，并实现对金牛座纳星俯仰角姿态调整功能，完成SiC微喷首次全球太空在轨验证，填补了国际空白，达到国际领先水平。

机会总是给有准备的人，从4G到5G

2017年5月，华为公司器件首席专家谢荣华率团队与时任中国电科集团首席专家的朱健团队进行技术交流，谈到为开发E波段MEMS双工器，华为聘请了意大利设计团队，耗时一年，在欧洲著名代工线流片，研发费用逾百万，成本太高，商讨国产化降本可能性，为尊重知识产权，不能告知国外设计和工艺技术。机会总是给有准备的人，朱健团队凭借具有自主开发的MEMS滤波器设计工艺Know-How技术，一周内就拿出了分步实施的三套技术方法，并在短短1个月内就研制出国产首款E波段双工器产品。经比对测试，产品性能与国外著名MEMS代工线的产品性能相媲美，成本不到十万，显著降低了研发和生产成本。

4G改变生活，5G改变社会。朱健作为新一代宽带国家科技03重大专项“5G基站高频宽带片式射频MEMS滤波器试验样片研发”项目总师，联合华为、大唐移动、上海贝岭、上海交大、德清华莹等八家单位，创新提出了高频滤波器物理结构与数学表示精确空间映射理论，首次实现载板与三维硅结构一体化联合高频设计仿真，解决了高频器件由2D提升到3D的设计难题，首创低温漂滤波器温度补偿结构设计、低损耗换能器电极图形技术，率先完成我国声表滤波器技术和产业升级，滤波器插入损耗突破1dB大关，温度系数同比下降50%，外形尺寸缩减到1/10。通过“产学研用”产业链协同创新，形成了微型化高频滤波器模型、材料、设计、工艺、封装、测试、5G系统应用完整产业链。在全球开创了毫米波MEMS滤波器5G基站应用先河，为华为、大唐、中兴等提供射频滤波器国产化解决方案,突破了我国毫米波 MEMS滤波器国产化短板，解决了我国移动通信高频滤波器“卡脖子”问题，弥补了我国高频微型化射频滤波器在技术和产业结构缺陷，提升了5G领域核新射频芯片自主可控保障能力，全面带动了我国5G通信核心器/部件整体水平提升，支撑我国5G技术国际领跑地位。朱健被评为全国五一巾帼标兵。

砥砺前行，创新不止。朱健以一个女性科学家的坚持与不屈，才情与梦想，创造了一个又一个的里程碑，为我国电子信息科研描绘了绚烂的一笔，展现出女性科研工作者“事业不让须眉、柔情风采依然”的时代风采。