要想在集成電路領域超越世界先進水平，就像體操全能，僅一兩個參數超越不能算超越，只有幾百個參數拿出來，都是世界先進水平，這才是超越。
電腦、電視、手機……生活中這些常用電器體積越來越小，功能卻越來越多，拆開電器設備，一個個小小的芯片替代了大大的電路板，用一臺上百倍的光學顯微鏡能隱約看到芯片內部錯綜複雜的電路，仍能找到以前電路板的痕跡。中芯國際作為國內集成電路龍頭企業，芯片產品線上應用28納米工藝技術，而39歲的卜偉海已成長為先導技術研究團隊的負責人，正在摸索比14納米節點更小的芯片工藝技術。
博士研修 發明兩個新型器件
“微電子，聽這名字就能感覺高端”卜偉海考入北京大學選擇微電子專業只是憑感覺，微電子學領域領軍人物、北大教授王陽元院士一次關於微電子學的講座讓他熱血沸騰，立志為國家產業發展做出貢獻。
2005年，在卜偉海畢業答辯時，將研究3年設計出的兩個新結構器件，可達到降低應用功耗效果作了全面的彙報。他的導師——也是中芯國際企業創建者之一的王陽元院士提出期望，檢驗研究成果的應用價值，是要看能否應用到產業上，實現產品質量提升。
什麼新結構器件讓學術界泰斗如此感興趣呢？當時集成電路企業普遍應用90納米工藝技術，而卜偉海在博士研修期間參與了大學承擔的973項目，解決50納米以下技術節點面臨的問題，為此，他帶領學弟學妹在學校實驗平臺開展了3年的研究。
“一個開關器件容易漏電，白白浪費大量能源”卜偉海說，開關兩端中間有漏電通道，開關下方是另一個漏電通道，他通過兩種途徑對傳統器件進行改進。沒有合適設備就到各大高校尋找資源，通過離子注入多種物質製造隔斷層，千百次調整注入物質的配比及劑量，不同程度調整注入和退火工藝，最終設計出兩個新結構器件，開關漏電量大大降低，同時性能在一定程度上得到了提高。
先導研究 進入企業探索產品研發道路
一般來說，每一個先進技術節點的產品工藝研發都是以先導研究成果為基礎的。北京學者吳漢明博士創立的中芯國際先導研究部門聚集了大批行業高技術人才，在研發部門突破一個又一個技術節點時，他們正在研究下一個技術節點的可行性方案。卜偉海在導師及同學的影響下，2011年進入中芯國際，被吳博士派到先導研究這一重要部門。
2012年，28納米工藝技術取得進展，將要在產線上大規模推進，此時以卜偉海為骨幹成員的團隊接到一個任務，在千人計劃專家俞少峰博士的指導下開展20納米工藝技術的可行性研究。看文獻、看專利、讀學術論文、研究產線生產潛力……，將下一代工藝技術研究與產線情況結合，搭建原始的框架，把工藝流程建起來，一些性能指標、工藝參數定下來，把指導性的方案做出來。20納米研究方案交接給量產研發部門後又進行了14納米工藝技術先導研究。
說起來容易做起來難，其中涉及大量的理論推斷、技術研究。降低功耗仍然是研究主題，體硅襯底材料器件容易出現漏電，卜偉海所在團隊經過研究實驗，將襯底內導電物質掏空，再放一些絕緣物質進去，取得明顯降耗成果，形成的改進方案還成功申請了專利。在20-14納米工藝技術研究中，他共申請了20多項專利技術。
承擔國家重大專項 研究取得階段性成果
2015年，中芯國際與北大、清華、中科院、微電子所、復旦等學校共同承擔“14納米以下技術帶國際新型器件及關鍵工藝研究”這個863國家重大專項的研究，卜偉海成為公司該項目的主要負責人。
芯片應用TFET（遂穿場效應晶體管）的方案是卜偉海帶領團隊與北大團隊一起設計的，是當前重大專項取得的階段性成果。“該晶體管的應用，可實現能耗的大幅降低”卜偉海說，目前芯片應用的晶體管，電壓達到一定程度才會有反應，而實驗發現TFET只要有電壓就能夠打開，正在進行優化設計，讓一些參數達到工藝需求。
可穿戴設備、手機沒電的尷尬有希望得到解決，TFET將來應用在芯片上，電子產品功耗更低、耗電量更少，可穿戴設備、手機這些產品續航時間將大大延長。
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