《芯火燎原》连载(六):中国半导体事业的开拓者们

周祖成|Zhou Zucheng|

2024-09-14 15:32:32 620

中国半导体事业的开拓者们

黄昆

固体物理、半导体物理学家。1955年被选聘为中国科学院学部委员(院士)。1980年当选为瑞典皇家科学院外籍院士。1985年当选为第三*科学院院士。曾任北京大学教授，中国科学院半导体研究所研究员、所长、名誉所长，中国物理学会理事长等。主要从事固体物理理论、半导体物理学等方面的研究，是中国半导体物理学研究的开创者之一，如图1.16所示。

图1.16 中国半导体开拓者黄昆

黄昆从燕京大学物理系毕业后，在西南联大读研究生，成为“中国物理学之父”吴大猷的高徒，他的同班同学还有杨振宁、张守廉等。杨振宁曾在获得诺贝尔奖后说，自己的研究方法，就是与黄昆同住一宿舍时争论出来的。

1945年，黄昆考取留英公费生，赴英国布列斯托大学求学，师从理论物理学家、后来荣获诺贝尔奖的莫特教授，攻读当时刚刚形成学科的固体物理学博士学位。1947年，黄昆提出了固体中杂质缺陷导致X光漫射的理论，该理论被国际上命名为“黄–漫散射”，为此他在国际物理领域初露锋芒。后来，黄昆与物理专家佩卡尔提出“黄-佩卡尔理论”。1951年，黄昆提出“黄方程”理论。

期间，黄昆受量子力学奠基人之一、诺贝尔奖获得者马克斯·玻恩邀请，写作书籍《晶格动力学》，玻恩在写给爱因斯坦一封信中说：“书稿的内容完全超越了我的理论，我能懂得年轻的黄昆以我们两人名义所写的东西就很满足了。”

1951年，怀着振兴中华、报效祖国的殷切心情，放弃可能获得诺贝尔奖的机会，黄昆回到祖国，把半导体介绍到国内来。

从国内*开出半导体课程、首本半导体书籍、*半导体人才培训班等等，再到后来中国科学院半导体研究所任所长，推动我国半导体物理事业的起死回生，黄昆推动和见证了中国半导体的从无到有。

杨震振宁这样评价黄昆：“今天中国从事半导体的人都是黄昆的徒子徒孙，甚至是徒孙的徒孙。”

谢希德

中国科学院院士、复旦大学原校长、我国半导体物理学的开拓者之一、我国表面物理学的先驱者和奠基人之一，新中国高校*位女校长等，如图1.17所示。

图1.17 中国半导体开拓者谢希德

1947年从厦门大学毕业后前往美国留学，攻读史密斯学院研究生。1949年，正在美国读书的谢希德听到新中国诞生的喜讯后，自小在炮火和逃亡中长大的她觉得中国的曙光来了，从那时起，她就立志要回国出一份力。1950年，朝鲜战争爆发，美国政府随后禁止留美的理工科中国学生回国。谢希德又继续在麻省理工学院攻读博士学位。1952年，谢希德从美国绕道英国回到祖国，到上海复旦大学从事物理系和数学系的基础教学工作。

从1952年到1956年她从无到有，开设了固体物理学、量子力学等6门课程，且编写教材和讲义。1956年，她被国务院调到北京大学联合筹建半导体专业组，并与黄昆创办5校联合的半导体培训班。同时，她与黄昆合编国内半导体最早的一本专著《半导体物理》。

谢希德与黄昆联名建议在我国开展固体能谱研究等。完成培训班任务后，谢希德又回到复旦大学，建设半导体物理学科，还创办了中国科学院上海技术物理研究所。

1983年，62岁的谢希德担任复旦大学校长，成为新中国*个大学女校长。她率先在国内打破综合大学只有文科、理科的“苏联模式”，增设技术科学学院、经济学院、管理学院等学院，将复旦大学变为一所拥有人文科学、社会科学、自然科学、技术科学和管理科学的综合性大学。

为了给*留上更多储备人才，她亲自为学生出国写推荐信。复旦大学80年代初出国留学的学者，大部分是由谢希德送出去的。

林兰英

中国半导体材料科学的奠基人,中国科学院院士,中国科学院半导体研究所研究员、副所长、博士生导师。主要从事半导体材料制备及物理的研究；在锗单晶、硅单晶、砷化镓单晶和高纯锑化铟单晶的制备及性质等研究方面获得成果，，如图1.18所示。

图1.18 中国半导体开拓者林兰英

1949年，林兰英进入宾夕法尼亚大学研究生院学习物理，取得硕士学位后继续攻读博士。1955年，林兰英获得博士学位，成为该校建校215年来首位取得博士学位的中国人，也是该校*位女博士。博士毕业，她后进入一家公司进行半导体材料研究，由于突出表现，一年多的时间里被提薪3次。

美国一直在压制中国的成长，更是*阻止中国科学兴国的道路。像林兰英这样的高科技人才美国自然不会让其回国。林兰英公司对其各种挽留，她申请大半年后才得以辞职。1957年，她只好以母亲重病为由，暂时申请回国探亲。然而，却遭到了来自美方的各种阻拦，先是回国所需的各项材料办理手续被无故拖延；后来登船安检时对其进行长达1小时的“违禁物搜查”，并没收了她6800美元的全部积蓄，试图让她知难而退。这些阻挠并没有阻止林兰英回国的步伐。

几经波折回到祖国后，林兰芝在中国科学院物理研究所工作。仅仅过去半年后，好英带领的团队就制造出了我国*根锗单晶。次年，她研究出我国*台开门式硅单晶炉，并拉出我国*根硅单晶。

我国的*颗原子弹能在60年代就成功问世，这背后，林兰英的研究成果功不可没。从此，林兰英将中国半导体的发展带上快速轨道，先后研究出锑化铟、砷化镓、磷化镓等新材料，为中国半导体发展做出巨大贡献。

王守武

微电子学家，半导体器件物理学家，中国科学院院士。组织筹建了中国*个半导体研究室和全国半导体测试中心；创建了中国科学院半导体研究所和微电子研究所。他带领科研团队研制出一系列我国半导体的“*”：成功研制我国*只晶体管、我国*只砷化镓半导体激光器，以及4千位、16千位的DRAM大规模集成电路……推动我国半导体产业从无到有，从弱变强，如图1.19所示。

图1.19 中国半导体开拓者王守武

新中国一成立，刚刚在美国普渡大学获得博士学位并留校任教的王守武就带着妻女，通过印度大使馆办理了难民证，以“难民”身份乘船经香港回国。

回国初期，王守武在中科院应用物理研究所工作。1956年，在周总理主持下，我国制定《1956～1967年*十二年科学技术发展远景规划》，王守武是远景规划中半导体科学技术发展规划制定小组副组长。

1956年11月，我国*支锗合金结晶体三极管在半导体研究室诞生。自1963年起，王守武先后领导并参与了我国*台半导体激光器的研制，实现半导体激光器的连续激射、半导体负阻激光器以及激光应用的研究工作。

王守武亲自动手，设计出了国内*台单晶炉，又带领团队拉制出了国内*根锗单晶，使锗单晶能完全靠中国人自己的力量制造出来。

1958年，王守武创建了我国最早的一家生产晶体管的工厂——中国科学院109厂，从事锗高频晶体管的批量生产。1960年，王守武受命筹建中国科学院半导体研究所，并担任副所长，负责全所的科研业务管理和开拓分支学科等工作，由此开始了拓宽我国半导体科研领域和分支学科的新历程。1962年，美国用砷化镓半导体材料制成了*只激光器，王守武组织力量展开探索，于1963年组建了半导体激光器研究室，并领导中国*台半导体激光器的研制。

十年之后的1978年，王守武承担了研制大规模集成电路——4000位MOS随机存储器的工作。一个月后，大规模集成电路样品的成品率提高到了20%-40%，是当时国内大规模集成电路研制中的最高水平。

王守武在1950年回国后的30余年间，相继发表了十余篇对激光器研究的学术论文，其代表论著有《半导体的电子生伏打效应的理论》《关于PN合金结中少数载流子的注射理论》《用触针下分布电阻的光电电导衰退来测量半导体中少数载流子的寿命》等。

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