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人物:中国半导体材料科学的奠基人林兰英院士

2018-02-07 21:54:39来源: 中科院之声 关键字:半导体

也许,在你的日记里,今天(2月7日)相当沉闷和平常,你觉得这是生命中普通的一天,但一百年前的今天可有一件大事发生,在这一天,我国半导体材料之母——林兰英先生出生了。

作为我国半导体材料科学的奠基人与开拓者,林兰英兢兢业业地为半导体材料事业倾注了毕生心血,正因为她们这些科学家的努力,我国的半导体材料领域才能弯道超车,迎头赶上世界前列水平。

一、来之不易的求学机会

1918年2月7日,在福建莆田林润故居的最后一进院子里,被称为“九牧林家”、“妈祖后人”的名门望族——林氏,诞生了一个女婴。新生命的出世并没有给这个大家族带来欢笑,因为这是一个“婶娘仔鬼”(当地方言,意指女孩)。

在旧中国,重男轻女之风横行,福建地区尤甚,当地甚至从宋朝开始就有溺死女婴的恶习。在这样的环境下出世的女婴,其祖父的失望可想而知。尽管如此,老人家还是履行了祖父的职责,为女婴起名为“兰英”。

林兰英的父亲林剑华长期在外:先在上海大学文学系读书,之后在南昌《国民日报》当编辑,母亲则留在福建老家照顾老人和孩子。母亲没怎么受过教育,因为陈腐的观念不让小英子上学。为了获得上学的机会,倔强的她把自己反锁在屋里,近三天不吃不喝,绝食以死相逼才得到母亲的应允,终于获得了和男孩子一样的学习机会。

林兰英(右二)和家人

二、在异国他乡奋发进取

林兰英读书认真刻苦,因为是女孩子的原因,求学路上也经历了很多磨难,但她都克服坚持了下来,最终凭借优异的成绩考入福建协和大学。大学毕业后,林兰英留校任教,由于表现优异,获得出国留学机会。

留学期间,林兰英的导师非常赏识她,有感于人才难得,要推荐她去芝加哥大学读数学博士学位。但经过深思熟虑后,林兰英认为,当时贫穷落后的祖国,最为需要、最为适用的,还是物理。想想看,天上飞的,地下跑的,水中“游”的,乃至修一座高楼,建一座城市,都与物理密切相关。对祖国饱含深情的林兰英,不应是想学什么,而应是该学什么,一切服从祖国建设事业的迫切需要。

因此林兰英决定:谢绝教授的好意,中断在数学王国里的遨游,于1949年秋,前往宾大研究院,致力于固体物理学的研究。适逢美国贝尔实验室的物理学家运用固体物理理论解释了半导体现象,并与冶金技术结合制成了世界上第一块半导体锗单晶,轰动了全世界。正在学习固体物理的林兰英,迅速发现这项研究对国家战略的巨大意义,开始了对半导体材料的研究。

时光冉冉,经过五年的学习,于1955年夏,林兰英成为宾夕法尼亚大学建校115年来的第一位中国博士,也是该校有史以来的第一位女博士。

林兰英博士毕业照

三、毅然回国,在祖国科学园地里辛勤耕耘

博士毕业后,林兰英冲破重重阻挠,毅然投身到祖国的怀抱。虽然她的积蓄全被美国当局扣押,回国后已经身无分文,但她还是毅然将自己冒险带回来的“药”——价值20多万元的500克锗单晶和100克硅单晶,无偿地赠给了中国科学院,成了我国半导体科学工作者求之不得的无价之宝。

党和国家对回国的林兰英博士高度重视,安排她去中科院应用物理所工作。在应用物理所,林兰英第一个目标就是:拉制出属于中国的第一根硅单晶!当时新中国百废待兴,制取硅单晶最需要的保护气——氩气更是稀缺,这种气体国内不能生产,又被列在国外的禁运名单上。最终,林兰英想出了抽真空的方法,并且把她在美国发明的籽晶保护罩运用到了制造过程中。1958年,在她的努力下,拉制出了中国第一根硅单晶。

1961年,她又把目光投向了硅外延材料的研制。这是一种具有两层硅单晶结构的材料,具有非常重要的战略意义。在硅单晶的基础上,她又一次成功了。这种硅外延材料制作的一些新型硅器件,使得军用雷达、电台、遥感测量仪器等更为精确可靠。值得一提的是,这种材料在第一颗原子弹的制造过程中发挥了不可忽视的作用。林兰英也因此成为了为“两弹一星”作出重要贡献的科学家之一。

终身未婚的林兰英,生活的轨迹基本就是在家和单位之间,全身心投入到了我国的半导体事业当中。先后负责研制出中国第一根单晶硅、第一台高压单晶炉、第一片单异质结 SOI 外延材料、第一根 GAP 半晶、第一片双异质结 SOI 外延材料。因此四次获中科院科技进步奖一等奖,两次获国家科技进步二、三等奖,1996年获何梁何利科技进步奖,1998年获霍英东成就奖。她的工作极大推进了我国半导体材料的研究高度,为微电子和光电子学的发展奠定了基础,为我国太空事业做出巨大贡献。她还培养了包括吴德馨、王占元两位院士在内的大批优秀科研工作者。

2003年3月4日下午1时36分,林兰英院士与世长辞,享年85岁。


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编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2018020780994.html
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