7 n Thứ Năm n Ngày 12/11/2026 GIỚI TRẺ ĐAM MÊ KHOA HỌC TỪ NGẮM BẦU TRỜI ĐÊM Thuở nhỏ, Dương Ngọc Thanh (sinh năm 1992) có thói quen ngắm bầu trời đêm, tò mò về những vì sao, hành tinh và những hiện tượng mà cậu chưa thể lý giải. Trong điều kiện tiếp cận thông tin còn hạn chế, những chương trình khoa học thưởng thức trên truyền hình trở thành cánh cửa giúp cậu bé khám phá thế giới rộng lớn bên ngoài. Sự tò mò ấy dần hình thành trong anh niềm yêu thích đặc biệt với khoa học tự nhiên. Thanh không chỉ muốn biết một sự vật hoạt động như thế nào mà còn muốn tìm hiểu nguyên lý phía sau nó. Khi đứng trước những lựa chọn nghề nghiệp đầu tiên, anh quyết định theo đuổi ngành vật liệu bán dẫn - một lĩnh vực khi ấy còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Điều thú vị là vào khoảng 16 năm trước, không nhiều người hình dung rõ vật liệu bán dẫn có vai trò như thế nào trong đời sống. Nhưng với Thanh, đây lại là một lĩnh vực đầy sức hấp dẫn bởi sự hiện diện của công nghệ bán dẫn trong hầu hết thiết bị điện tử hiện đại, từ điện thoại, máy tính đến những hệ thống công nghệ phức tạp. Với mục tiêu đi sâu nghiên cứu công nghệ bán dẫn, sau khi tốt nghiệp khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, anh tiếp tục nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Sungkyunkwan - Hàn Quốc. Tại đây, anh tìm thấy niềm vui đặc biệt trong công việc nghiên cứu khoa học về lĩnh vực chip bán dẫn. Cũng từ đó, suốt 13 năm nay, anh miệt mài dấn thân vào con đường nghiên cứu khoa học ghi dấu ấn với những công trình đột phá ở lĩnh vực công nghệ mới. MỞ RA HƯỚNG PHÁT TRIỂN VẬT LIỆU MỚI CHO CHIP NHỚ Theo TS Dương Ngọc Thanh, trong thế giới công nghệ, chip nhớ là bộ phận quen thuộc nhưng ít người để ý đến những bài toán khoa học phức tạp phía sau. Mỗi bức ảnh được lưu trong điện thoại, mỗi tệp dữ liệu trên máy tính đều cần một hệ thống bộ nhớ có khả năng ghi, xóa và lưu trữ thông tin nhanh chóng, ổn định. Điện thoại, máy tính xách tay hay ổ cứng SSD (ổ đĩa thể rắn) đều cần một bộ phận đặc biệt để lưu dữ liệu. Khi chúng ta chụp một bức ảnh, tải một tệp tài liệu hay lưu một đoạn video, chip nhớ sẽ ghi lại thông tin đó và giữ nguyên ngay cả khi thiết bị tắt nguồn. Tuy nhiên, công nghệ bộ nhớ phổ biến hiện nay vẫn có những giới hạn về tốc độ ghi, xóa dữ liệu và độ bền sau nhiều lần sử dụng. Đây là một trong những yếu tố hạn chế tốc độ xử lý và lưu trữ của các thiết bị điện tử. Từ bài toán đó, TS Dương Ngọc Thanh đặt ra mục tiêu phát triển một loại vật liệu bán dẫn hoàn toàn mới: siêu mỏng, chỉ dày khoảng một lớp nguyên tử nhưng có khả năng tự ghi nhớ trạng thái, giúp bộ nhớ hoạt động nhanh hơn, bền hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Anh cùng các cộng sự đã phát triển bộ nhớ bán dẫn phi khả biến tốc độ cực nhanh, độ bền cao dựa trên vật liệu bán dẫn sắt điện Janus đơn lớp MoSeS. Đây là vật liệu siêu mỏng thế hệ mới (vật liệu 2D) mang tính cách mạng. Nó sở hữu đồng thời hai đặc tính vật lý cực kỳ quý giá cho công nghệ chip tương lai: vừa là chất bán dẫn, vừa có tính chất sắt điện. Bước đột phá của công trình nghiên cứu là lần đầu tiên tổng hợp thành công vật liệu bán dẫn Janus MoSeS ngay tại nhiệt độ phòng. Để làm được điều này, nhóm đã sử dụng hệ thiết bị xử lý plasma do mình tự thiết kế, thay thế một nửa số nguyên tử lưu huỳnh trên bề mặt vật liệu MoS2 (hợp chất vô cơ gồm nguyên tố molypden và lưu huỳnh) bằng nguyên tử Selen, tạo nên cấu trúc đặc biệt với hai mặt khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho thấy linh kiện đạt thời gian chuyển mạch khoảng 16,5 nano giây, hoạt động ổn định sau hơn 10 triệu chu kỳ ghi/xóa và có thời gian lưu trữ dữ liệu ước tính trên 10 năm. Kết quả không chỉ mở ra hướng phát triển vật liệu mới cho chip nhớ mà còn gợi ý khả năng vượt qua một số giới hạn của công nghệ lưu trữ hiện nay. Một phát hiện thú vị khác là linh kiện còn có thể mô phỏng cách nơ-ron thần kinh trong não bộ học và quên thông tin. Bên cạnh khả năng lưu trữ dữ liệu thông thường, vật liệu này còn gợi mở tiềm năng phát triển những loại chip có khả năng bắt chước một phần cơ chế hoạt động của não người, phục vụ các công nghệ trí tuệ nhân tạo thế hệ mới. Công trình sau đó được công bố trên tạp chí khoa học uy tín quốc tế thuộc danh mục Q1, với sự tham gia của 10 nhóm nghiên cứu đến từ Việt Nam, Hàn Quốc, Hoa Kỳ và Trung Quốc. Trong mạng lưới hợp tác liên ngành này, Thanh đảm nhận vai trò tác giả thứ nhất, trực tiếp tham gia xây dựng ý tưởng, chế tạo linh kiện, khảo sát đặc tính vật liệu, thiết kế hệ thống đo, phân tích kết quả và hoàn thiện bản thảo khoa học. “Về lâu dài, một bộ nhớ vừa siêu bền, siêu nhanh, siêu tiết kiệm điện như vậy có thể góp phần thay thế công nghệ bộ nhớ hiện tại trong thiết bị cần tốc độ cao, ít tốn pin điện toán biên, IoT (Internet vạn vật-PV), đặc biệt là chip ‘bắt chước não bộ’. Đây là xu hướng công nghệ lõi dự báo định hình ngành vi mạch bán dẫn thế hệ tiếp theo”, TS Thanh chia sẻ. KỲ VỌNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ LÕI Sau nhiều năm học tập, nghiên cứu ở nước ngoài, tháng 1/2026, TS Dương Ngọc Thanh trở về Việt Nam, công tác tại Đại học Phenikaa. Quyết định trở về của anh diễn ra trong bối cảnh Việt Nam đang dành sự quan tâm lớn cho phát triển công nghiệp bán dẫn. Anh đặt mục tiêu xây dựng một nhóm nghiên cứu có khả năng làm chủ công nghệ chế tạo vật liệu và phát triển các linh kiện bán dẫn mới. Bên cạnh đó, anh kết nối với những đối tác quốc tế để đưa các hướng nghiên cứu tiên tiến về Việt Nam. “Thách thức không nhỏ, bởi lĩnh vực bán dẫn đòi hỏi hệ thống trang thiết bị nghiên cứu và chế tạo có chi phí lớn, nguồn nhân lực chuyên sâu và thời gian đầu tư dài hạn. Một hướng nghiên cứu mới đôi khi cần nhiều năm mới có thể tạo ra kết quả rõ ràng”, Thanh chia sẻ về quyết định trở về nước công tác. Tuy nhiên, anh cho rằng Việt Nam không nhất thiết phải bắt đầu bằng những phòng thí nghiệm quy mô lớn. Điều quan trọng là xác định được hướng nghiên cứu có thế mạnh, xây dựng đội ngũ phù hợp và từng bước làm chủ những công nghệ cốt lõi. Về chiến lược phát triển ngành bán dẫn, anh cho rằng Việt Nam cần lựa chọn những khâu phù hợp với năng lực và lợi thế của mình. “Trong ngắn hạn, thiết kế vi mạch, đóng gói và kiểm thử bán dẫn vẫn là những lĩnh vực có nhiều cơ hội tham gia sâu hơn vào chuỗi cung ứng toàn cầu. Nhưng về lâu dài, cần đầu tư mạnh hơn cho phát triển công nghệ lõi, đặc biệt là vật liệu bán dẫn, công nghệ chế tạo linh kiện và các cấu trúc bán dẫn thế hệ mới”, anh nói. Mục tiêu dài hạn của TS Dương Ngọc Thanh là xây dựng một nhóm nghiên cứu mạnh về vật liệu và linh kiện bán dẫn hai chiều, tập trung vào vật liệu có tính chất sắt điện, quang điện và những cấu trúc linh kiện tiềm năng cho công nghệ chip thế hệ tiếp theo. LƯU TRINH Với gần 40 công bố khoa học Q1, nhà khoa học trẻ Dương Ngọc Thanh (Đại học Phenikaa) đang theo đuổi khát vọng làm chủ vật liệu và công nghệ bán dẫn thế hệ mới tại Việt Nam. Anh đã nghiên cứu ra vật liệu bán dẫn sắt điện Janus MoSeS hoạt động ổn định sau hơn 10 triệu chu kỳ và khả năng lưu trữ dữ liệu trên 10 năm. TS Dương Ngọc Thanh (Đại học Phenikaa) miệt mài với những nghiên cứu về công nghệ chip bán dẫn ẢNH: NVCC TS Dương Ngọc Thanh (Đại học Phenikaa) là một trong 10 cá nhân đoạt Giải thưởng Quả Cầu Vàng 2026 ở lĩnh vực công nghệ chip bán dẫn. Anh đã công bố gần 40 công trình khoa học thuộc danh mục Q1 trong lĩnh vực công nghệ bán dẫn, trong đó có 12 công trình với vai trò tác giả chính. Những Quả Cầu Vàng làm chủ công nghệ mới “Điều tôi kỳ vọng là trong tương lai, Việt Nam không chỉ có những kỹ sư tham gia vận hành dây chuyền sản xuất mà còn có những nhà khoa học, kỹ sư có khả năng tạo ra vật liệu, thiết kế và phát triển những công nghệ bán dẫn mang dấu ấn của Việt Nam”. TS DƯƠNG NGỌC THANH (Đại học Phenikaa) Từ vật liệu bán dẫn siêu mỏng mở hướng phát triển chip nhớ thế hệ mới, robot mềm tích hợp công nghệ in sinh học 3D đến các giải pháp công nghệ thông minh phục vụ môi trường,… những nhà khoa học trẻ Việt Nam đang từng bước chinh phục các công nghệ tiên tiến. Những nghiên cứu của họ hướng vào giải quyết các vấn đề thiết thực của đời sống, góp phần thúc đẩy đổi mới sáng tạo và phát triển bền vững. Bài 1: Đột phá lĩnh vực công nghệ chip bán dẫn TS Dương Ngọc Thanh (đứng) cùng cộng sự trong phòng nghiên cứu ẢNH: CTV
RkJQdWJsaXNoZXIy MjM5MTU3OQ==