Thứ 5, 06/03/2025, 01:09[GMT+7]

Tiến sĩ người Việt với những kỷ lục trong ngành bán dẫn thế giới

Thứ 4, 05/03/2025 | 08:17:11
945 lượt xem
Trần Anh Minh, 37 tuổi, với nghiên cứu đột phá về chip quang, được chủ nhân Nobel Vật lý 2014 đánh giá là người "có giá trị đặc biệt" trong lĩnh vực quang tử ở Mỹ.

Tiến sĩ Trần Anh Minh.

Minh là tiến sĩ Kỹ thuật Điện - Máy tính, phó Chủ tịch nghiên cứu tại Nexus Photonics, một công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực bán dẫn.

Tại đây, Minh cùng cộng sự nghiên cứu, sản xuất chip quang hoạt động được trong dải quang phổ siêu rộng. Loại chip này được dùng nhiều trong truyền dữ liệu, định vị, xe tự lái, lượng tử, cảm biến, hay công nghệ thực tế ảo... Anh cũng chỉ đạo nghiên cứu chính trong nhiều dự án do Cơ quan hàng không Vũ trụ (NASA) hay Bộ Quốc phòng Mỹ tài trợ.

Những công trình của Minh, dù khi còn là sinh viên hay ở Nexus, đóng góp nhiều thành tựu cho lĩnh vực mạch quang tử tích hợp của thế giới.

"Tôi luôn muốn tạo ra những thứ mang lại giá trị thiết thực cho xã hội", Minh chia sẻ.

Minh lớn lên tại thành phố Vinh, Nghệ An, cả bố và mẹ đều là giáo viên. Cậu sớm bộc lộ sở thích nghiền ngẫm về thế giới xung quanh, trong đó có Toán học. Minh tìm đọc các tập san Toán, mày mò tập viết lại phương pháp giải toán từ cấp 2 - điều mà cậu thích hơn cả cảm giác giải được bài.

Với năng khiếu và sự hăng say đào sâu kiến thức, Minh đỗ vào lớp chuyên Toán, trường THPT chuyên Phan Bội Châu, lần lượt giành giải ba và giải nhì trong kỳ thi học sinh giỏi quốc gia năm lớp 11 và 12. Đây cũng là lúc cậu học trò "bắt đầu tự hỏi mình là ai, mục đích sống là gì". Những băn khoăn này đi theo Minh xuyên suốt hành trình học và làm việc sau này.

Năm 2006, Minh được Đại học Bách khoa Hà Nội tuyển thẳng, trở thành sinh viên lớp Kỹ sư tài năng khóa 51. Minh chọn Điện tử viễn thông, phần vì muốn chinh phục sự "kỳ quái" thú vị của vật lý điện tử, phần vì tâm niệm muốn góp phần đổi mới nền kỹ thuật - công nghiệp của đất nước.

Được gia đình định hướng, Minh nuôi giấc mơ du học để mở mang tri thức. Năm 2008, sau khi giành học bổng MEXT của chính phủ Nhật, Minh bắt đầu hành trình một năm học tiếng và 4 năm cử nhân ngành Điện tử tại Đại học Tokyo.

Minh còn nhớ như in những ngày đầu ở xứ sở hoa anh đào. Khí hậu lạnh, văn hóa và ngôn ngữ khác biệt, khiến anh chật vật. Những bài học mà các bạn Nhật chỉ mất một tiếng để hiểu, Minh mất đến 4-5 tiếng.

"Mình tự nhủ đã quyết tâm theo con đường này rồi, không còn cách nào khác ngoài tập trung và cố gắng hơn", Minh chia sẻ.

Năm cuối đại học, Minh có cơ hội cùng giáo sư Motoichi Ohtsu nghiên cứu, tìm lời giải cho bài toán đi-ốt phát quang trên nền silicon (LED bước sóng khả kiến trên silicon). Minh gọi đây là bài toán "tỷ đô", vì nếu thành công, thông tin kỹ thuật số có thể được truyền bằng ánh sáng ngay trên con chip silicon, tăng tốc độ truyền thông tin và giảm chi phí.

"Đó là bài toán thế giới chưa ai làm được hiệu quả, vì bản chất của silicon là không thể phát sáng", Minh giải thích. Dù ai cũng đánh giá đề tài này đi ngược với tự nhiên, Minh vẫn giữ tinh thần "chiến" hết mình.

Kết quả vượt mọi kỳ vọng. Minh và thầy trở thành nhóm nghiên cứu đầu tiên trên thế giới tìm được điều kiện để giúp tấm silicon phát sáng trong bước sóng khả kiến. Anh được Đại học Tokyo trao giải thưởng nghiên cứu xuất sắc cho bậc đại học.

Mong muốn đào sâu hơn vào lĩnh vực quang tử và tạo ra ứng dụng thực tế hơn thôi thúc Minh tìm kiếm cơ hội học tiến sĩ tại Mỹ.

Giữa hàng trăm ứng viên, hồ sơ của Minh gây chú ý với một huyền thoại ngành bán dẫn - Giáo sư John Bowers, Đại học California, Santa Barbara. Ông là cha đẻ của công nghệ cho phép tích hợp vật liệu laser lên trên tấm silicon để có thể đưa nguồn sáng lên vi mạch. Vào trường, Minh cùng ông nghiên cứu nhiều đề tài, được cơ quan nghiên cứu phòng thủ tiên tiến của bộ quốc phòng Mỹ (DARPA) tài trợ.

Rào cản ngôn ngữ và khác biệt trong văn hóa tranh luận Đông - Tây một lần nữa làm Minh bối rối. Anh tập "phản biện trực diện" với bạn, kiên trì đọc sách để hiểu thêm về xã hội Mỹ, dần dần mở thêm góc nhìn mới cho bản thân.

Ý chí và sự kiên định tiếp tục là trợ thủ cho Minh trong những ngày phải bắt tay vào thí nghiệm. Những công đoạn thử nghiệm chế tạo phức tạp đòi hỏi sự tỉ mẩn, tính toán cực kỳ chính xác và thời gian chờ đợi sau nhiều lần thất bại.

Sau nhiều nỗ lực, Minh và nhóm nghiên cứu giải thành công bài toán tích hợp vật liệu III-V trên nền silicon để chế tạo nguồn phát laser có độ nhiễu (noise) thấp kỷ lục. Kết quả được đăng tải trên nhiều tạp chí uy tín như Science, giúp Minh nhận được lời mời từ một ông lớn của ngành công nghệ - Apple.

Theo Minh, điều hấp dẫn nhất ở Apple là những dự án hay, có tính ứng dụng lớn cho cộng đồng. Dự án mà Apple muốn chiêu mộ Minh xuất phát từ ý tưởng của Steve Jobs vào năm 2010: sử dụng ánh sáng để đo nồng độ đường trong máu mà không cần lấy máu.

"Nếu thành công, tôi nghĩ nguồn lực của Apple có thể giúp phát minh đó ngay lập tức hỗ trợ người dùng. Đó là giấc mơ của mọi kỹ sư", Minh cho biết.

Nhưng lúc này, GS Bowers và các bạn học rủ Minh cùng mở một công ty. Suy nghĩ suốt một tháng và được vợ ủng hộ, Minh quyết định không đến Apple.

"Tôi thấy mình còn trẻ, nếu không khởi nghiệp thì sau này sẽ tiếc nuối", Minh chia sẻ. Năm 2018, Minh trở thành nhân viên đầu tiên của Nexus Photonics, bắt đầu hành trình gây dựng công ty từ con số không.

Minh (ngoài cùng bên phải) và các cộng sự ở Nexus Photonics. Ảnh: Nhân vật cung cấp

Minh (ngoài cùng bên phải) và cộng sự ở Nexus Photonics. 

Quả thực, môi trường khởi nghiệp và phải chịu trách nhiệm cho đứa con tinh thần của mình đã cho Minh những bài học đáng nhớ. Anh và cộng sự cùng trải qua những tình huống khó khăn, như một lần phải thức xuyên 48h trong phòng sạch để sửa gấp con chip bất ngờ bị hở mạch, ngay trước ngày bàn giao cho DARPA.

Tuy nhiên, vì đã quen "cày đêm cày hôm", thách thức lớn nhất với anh không xuất phát từ vấn đề kỹ thuật, mà ở quản trị nhân lực và cách xây dựng doanh nghiệp.

"6 tháng sau khi chúng tôi quyết định mở rộng quy mô nhân sự, Nexus không sản xuất được một chiếc chip nào hiệu quả", Minh nhớ lại. Những bất đồng khiến một thành viên quan trọng có nhiều năm kinh nghiệm nhất "dứt áo ra đi", để lại Minh cùng hai thành viên khác trong khủng hoảng.

"Tôi bắt đầu tự hỏi liệu mình có đang tạo ra giá trị mà mình mong muốn. Tôi mất ngủ rất nhiều đêm", Minh nói. Anh dành nhiều ngày trong thư viện để đọc và nghiên cứu mô hình của các startup thành công lẫn tập đoàn lớn, nhận ra phương hướng cần theo đuổi. Trong đó, quyết định sa thải những nhân sự không còn phù hợp khiến Minh day dứt, gọi đó là "việc khó nhất trong những việc khó".

"Phải trực tiếp trải qua những khó khăn đó thì mình mới thực sự trưởng thành về khả năng lãnh đạo và học được nhiều kỹ năng khác", Minh đúc kết.

Sau khi công ty được tái cấu trúc và dần đi vào quỹ đạo, Minh trở lại với thế mạnh vốn có của mình. Năm 2022, trong một dự án tài trợ bởi DARPA, Minh và đồng nghiệp phát triển thành công công nghệ chip quang tích hợp GaAs trên vật liệu silicon nitride (SiN). Công nghệ này cho phép tích hợp vào vi mạch những laser hiệu suất cao với phạm vi bước sóng rộng hơn band-gap của silicon đầu tiên trên thế giới. Anh cũng tạo ra một nền tảng ống dẫn sóng SiN có tổn thất thấp kỷ lục thế giới trong phạm vi bước sóng tím-xanh.

Công trình là bước đột phá trong kỹ thuật chip quang, được công bố trên Nature, tạp chí khoa học hơn 150 tuổi uy tín bậc nhất thế giới.

Giáo sư Shuji Nakamura, chủ nhân Nobel Vật lý năm 2014, cộng sự của Minh trong dự án trên, đánh giá chuyên môn và kinh nghiệm "đẳng cấp thế giới" của anh mang lại lợi ích cho cả cộng đồng học thuật và công nghiệp. Mọi công trình của anh cũng hỗ trợ trực tiếp Bộ Quốc phòng Mỹ trong tìm kiếm các hệ thống quang học hiệu quả, nhỏ gọn và vượt trội.

"Rất ít người trong lĩnh vực này sở hữu bộ kỹ năng và mức độ đóng góp tương tự, khiến Minh trở thành cá nhân có giá trị đặc biệt đối với lĩnh vực chip quang tử của Mỹ", GS Nakamura nói.

Theo Minh, nghiên cứu khoa học, công nghệ có thể là một cuộc đua thú vị, nhưng không phải là trò chơi phân thắng bại, mà là để đóng góp cho nhân loại. Minh coi những kỷ lục của mình chỉ là những thang đo mới để biết thế giới đang ở đâu, chứ không phải giới hạn cho hành trình của bản thân.

Đó cũng là lý do Minh cùng một số chuyên gia người Việt Nam sáng lập VISEMI Foundation, tổ chức phi lợi nhuận nhằm chia sẻ tri thức về công nghiệp bán dẫn cho người Việt. Ý tưởng được nhen nhóm khi Minh về thăm nhà năm ngoái.

"Tôi nhận ra Việt Nam có nhiều tiềm năng phát triển lĩnh vực bán dẫn, nhưng còn thiếu cơ hội và hạ tầng R&D (nghiên cứu và phát triển)", Minh chia sẻ.

Theo Minh, những tiến bộ có tính cách mạng hóa như máy tính, Internet hay AI đều hoạt động được nhờ chip. Ngành bán dẫn sẽ ngày càng quan trọng, đặc biệt chip quang còn là một mảnh đất hứa hẹn nhiều không gian để khai phá.

"Bán dẫn được nhắc đến rất nhiều hiện nay, nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về những cơ hội và rủi ro nó mang lại", Minh nhận định.

Tháng 3 này, VISEMI tổ chức chuỗi seminar online đầu tiên để "giải mã ngành bán dẫn", sau đó sẽ là các chương trình tư vấn, hướng nghiệp và cả đào tạo chuyên sâu cho các bạn trẻ.

"Về dài hạn, chúng tôi mong hợp tác với các trường đại học, doanh nghiệp và cơ quan nhà nước để tạo ra hệ sinh thái bán dẫn bền vững cho Việt Nam", Minh chia sẻ.

Nhìn lại chặng đường mình đi và câu hỏi về ý nghĩa của cuộc sống, Minh thấy may mắn vì "được tồn tại". Anh tin rằng những việc mình làm có ích cho nhân loại, và luôn cố gắng để cống hiến cho sự tiến lên của xã hội và khoa học, để một ngày nào đó lý giải được sự tồn tại của toàn vũ trụ.

"Đó là nguồn động lực không bao giờ cạn", Minh nói.

Theo vnexpress.net