
智東西(公眾號:zhidxcom)
文 | 心緣
1941年,中華大(da)地(di)(di)奏響極限艱難的抗戰悲歌。頭頂狂轟濫(lan)炸,地(di)(di)面炮火連天,高溫火海、堤防驟潰、饑(ji)餒(nei)煎迫,幾多地(di)(di)區(qu)猶如(ru)人(ren)間煉獄,生(sheng)離死別不過早晚之(zhi)間。
但這(zhe)一切,還不足以擾(rao)動(dong)西南聯大(da)“內樹學(xue)術自由,外筑民主堡壘”的精神(shen)內核。
校(xiao)舍是荒山野嶺上搭起的(de)(de)茅草屋(wu),地面是泥土壓成的(de)(de),宿舍的(de)(de)方口嵌(qian)上幾根木(mu)棍(gun)就是窗子,教(jiao)室(shi)的(de)(de)屋(wu)頂覆蓋(gai)著白鐵皮,一到下雨天(tian),“叮叮當當”的(de)(de)聲響(xiang)蓋(gai)過老師(shi)授課的(de)(de)聲音。
▲由梁思(si)成林(lin)徽因夫婦(fu)設計的西南聯(lian)大校舍
生(sheng)活(huo)更(geng)是拮據(ju)到極致,從老(lao)師(shi)到學生(sheng)都一貧如(ru)洗(xi),物理系教(jiao)授吳大猷為給(gei)(gei)病(bing)妻治病(bing),每日化(hua)裝成乞丐,到菜(cai)市(shi)場撿剩骨頭給(gei)(gei)妻子熬湯(tang)。
這樣的(de)背景下,吳大(da)猷收了黃昆做研(yan)究(jiu)生,黃昆剛從北大(da)物理系畢業,經著(zhu)名金屬內耗研(yan)究(jiu)大(da)師(shi)葛庭燧的(de)推薦(jian),在西南聯大(da)半(ban)工半(ban)讀。
彼時(shi),這個年僅22歲的(de)年輕人,已在北大(da)期(qi)間(jian)靠自學啃下了國內剛(gang)起步的(de)量子物理。而14年后,以黃昆為代表,一批(pi)從海外學成歸來的(de)頂(ding)尖半導體(ti)人才(cai),駐扎在北大(da),轉動了中國半導體(ti)事業的(de)羅盤。
這是一(yi)(yi)(yi)場艱難卓絕的(de)苦(ku)旅,起步于(yu)一(yi)(yi)(yi)無(wu)所(suo)有,卷入摧毀(hui)信仰的(de)浩劫(jie),在漫無(wu)邊際的(de)黑暗里,每一(yi)(yi)(yi)位先輩都猶如一(yi)(yi)(yi)縷(lv)微(wei)光,微(wei)光與(yu)微(wei)光交匯,又孕育出新的(de)微(wei)光。當新的(de)微(wei)光投身于(yu)中國半導體事業,舉目(mu)四望,天已經快亮(liang)了(le)。
談及中國半導體人才大本營,人們往往首先想到國內清華大學、國外加州伯克利,智東西曾對清華大學的芯片人才江湖做細致的梳理。(特稿:清華芯片往事)
而當我們(men)追(zhui)溯中(zhong)(zhong)國半導(dao)體事(shi)業的起源(yuan),我們(men)發(fa)現,北(bei)大(da)亦在中(zhong)(zhong)國半導(dao)體事(shi)業的長征,尤其是半導(dao)體基礎理論的起步和發(fa)展,以(yi)及學科建設與人才輸(shu)出中(zhong)(zhong),扮演著不容(rong)小(xiao)覷(qu)的角(jiao)色。
“物格(ge)無(wu)止境,理(li)運有常時。”北大物理(li)學(xue)院中的(de)石(shi)碑,陪伴(ban)著一代代半導體(ti)師生們(men)走向充滿期冀的(de)未來。
一、從北大到北大
1936年,黃昆17歲,高(gao)考語文(wen)成(cheng)績(ji)一塌糊涂,與(yu)清華、北洋(yang)工學(xue)院失之交臂。
第二年,他(ta)通過保送考試,進入燕京(jing)大學(xue)(xue)物(wu)(wu)理系。15年后,他(ta)執起(qi)教鞭,走上北大物(wu)(wu)理系的講臺,在(zai)數百位學(xue)(xue)子心中,埋下半導體物(wu)(wu)理研究的種(zhong)子。
▲黃昆
浸染于(yu)燕(yan)京大學(xue)求真務(wu)實的(de)環(huan)境中,黃昆養成(cheng)了獨立思(si)考(kao)的(de)習(xi)慣。本(ben)科畢(bi)業后,他(ta)來到西南聯大物理系(xi),師(shi)從中國物理學(xue)之父吳大猷。
在這里,他(ta)結識了楊振寧、張(zhang)守廉兩(liang)位摯友,他(ta)們被稱為西南聯大“三劍客”,結成了長達(da)半(ban)個世(shi)紀的(de)深厚友誼。
▲美國國家檔案館(guan)圖片:位于昆明西北郊(jiao)外的西南聯(lian)大校園
“我們無休止地辯論著物(wu)理里面(mian)的種(zhong)種(zhong)題目(mu)。”黃(huang)昆70歲壽辰之(zhi)際(ji),楊振寧在《現代物(wu)理和熱情(qing)的友誼》一文中(zhong)寫道。
一天,圍(wei)繞哥(ge)本哈根學派(pai)一個重(zhong)大而(er)微妙(miao)的貢獻(xian),“三(san)劍(jian)客”從喝茶到晚回宿(su)舍,甚至關(guan)燈(deng)上床(chuang)(chuang)后(hou),一直爭論得停不(bu)下來(lai)(lai)。最后(hou),三(san)人干脆一起爬下床(chuang)(chuang),點亮蠟(la)燭,翻起海森堡的《量子理(li)(li)論的物理(li)(li)原理(li)(li)》,來(lai)(lai)調(diao)解他們的辯論。
“我記得(de)黃昆是一(yi)位公平的辯論者,他(ta)沒有(you)坑陷(xian)他(ta)的對手的習慣。”楊振寧在回憶文章中寫道,“我還記得他有(you)一(yi)個趨向,那就是(shi)往往把他的(de)見解推向極(ji)端(duan)。很多(duo)年(nian)后,回(hui)想起那時的(de)情景(jing),我發現他的(de)這種趨向在(zai)他的(de)物理研(yan)究中(zhong)似乎完(wan)全不存(cun)在(zai)。”
“人生不相(xiang)見,動(dong)如參與商”。1944年(nian),三人西南聯大研究生畢業,各(ge)奔前程。但他們的友誼并沒有隨時空的隔離而流(liu)逝,只是兩人見面(mian)時有,三人相(xiang)聚不多(duo)。
▲西南(nan)聯大(da)物理系(xi)三劍客
西南聯大帶給(gei)黃(huang)昆(kun)的不僅是珍貴的友(you)誼,還有對(dui)物(wu)理(li)學理(li)論(lun)之精湛(zhan)更新的理(li)解,對(dui)學習現代物(wu)理(li)奧秘,進入了一個新的思(si)想境界。
畢業之(zhi)時,語文再次成為(wei)(wei)黃(huang)昆求(qiu)學路(lu)上的絆腳石。留(liu)(liu)美考試因語文得了(le)24分而落選,留(liu)(liu)英(ying)考試作文只(zhi)寫了(le)三行,結果因為(wei)(wei)考官(guan)眼界(jie)高,給大家(jia)普遍打分都低,讓黃(huang)昆撿了(le)個漏,被“庚(geng)子賠款”留(liu)(liu)英(ying)公費(fei)生錄取。
英國(guo)6年,成了黃昆人生的第(di)一(yi)個學術貢(gong)獻高峰時(shi)期。
在那里(li),他先(xian)后與兩位諾貝爾(er)獎(jiang)得(de)主莫特(N.F.Mott)和波恩(M.Born)共(gong)事,期間還收獲了(le)一位同為物理系學(xue)生的(de)“洋夫人”里(li)斯(si)(A.Rhys,中文名“李(li)愛扶”)。
▲上世紀(ji)40年代,20世紀(ji)40年代,黃昆(kun)在英(ying)國利(li)物浦大學做博士后時與(yu)同事們合(he)影(ying)
在(zai)英國的(de)(de)(de)(de)6年,黃(huang)(huang)(huang)昆完成了(le)多項開拓(tuo)性的(de)(de)(de)(de)學(xue)術(shu)貢(gong)獻:和晶格動(dong)力學(xue)奠基人波恩合(he)著的(de)(de)(de)(de)《晶格動(dong)力學(xue)》,被(bei)奉(feng)為(wei)固體物理學(xue)的(de)(de)(de)(de)“圣經(jing)”;提(ti)出(chu)(chu)由雜(za)質或缺陷(xian)(xian)引起的(de)(de)(de)(de)漫散射(she),被(bei)稱為(wei)“黃(huang)(huang)(huang)散射(she)”;提(ti)出(chu)(chu)著名的(de)(de)(de)(de)“黃(huang)(huang)(huang)方程”和“聲子極化(hua)激元”概念;與妻子共同提(ti)出(chu)(chu)經(jing)典(dian)的(de)(de)(de)(de)“黃(huang)(huang)(huang)-里(li)斯理論”,成為(wei)固體中雜(za)質缺陷(xian)(xian)上的(de)(de)(de)(de)束縛(fu)電子躍遷理論的(de)(de)(de)(de)奠基石。
與此同時,回國的愿望越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)烈(lie)。
黃昆(kun)1947年4月寫(xie)給(gei)楊(yang)振(zhen)寧一(yi)封信(xin):
一方面,“看國內如今糟亂的(de)情形,回(hui)去研究(jiu)自然受影(ying)響,一(yi)介(jie)書生又(you)顯然不足(zu)有挽于政局,吃苦不討好,似乎(hu)又(you)何必(bi)”;
另一方面,“我們(men)如果在國外拖延目的只在逃避,就似乎有違良(liang)心(xin)。我們(men)衷心(xin)覺(jue)得,中國有我們(men)和沒有我們(men),makes a difference。”
他認為楊振寧“successfully組織一個真(zhen)正獨立的(de)(de)物理中心(xin)在(zai)你的(de)(de)重要性(xing)應該比得一個Nobel Prize還(huan)高。同(tong)時在(zai)這步驟中,devotion to the cause的(de)(de)心(xin)也一定要駕于achieve自己地(di)位之上。”
1951年底,黃昆作別英國,坐船(chuan)取道香港,回到北(bei)大物理系(xi)任職。
此時(shi),據美國貝(bei)爾(er)實驗室(shi)造出(chu)第(di)一(yi)塊晶體(ti)管,已過去(qu)了三年,中(zhong)國百廢待興,半導(dao)體(ti)產業正亟待一(yi)個學術牽頭人的出(chu)現。
二、執教北大,八大海歸拓荒人
新聞界人士曾問(wen)黃昆:沒有把(ba)研究工(gong)作長期搞下(xia)來,是不是一個(ge)很(hen)大(da)的損失?
黃昆并(bing)不同意這(zhe)種(zhong)看(kan)法:“因為(wei)回國后全力以赴搞(gao)教學工作,是(shi)(shi)客(ke)觀(guan)形(xing)勢(shi)發(fa)展(zhan)的(de)(de)需要,是(shi)(shi)一個(ge)服從(cong)國家大局的(de)(de)問(wen)題。這(zhe)也并(bing)非(fei)我(wo)事(shi)業上的(de)(de)犧牲,因為(wei)搞(gao)教學工作并(bing)沒(mei)有影響我(wo)發(fa)揮聰明才(cai)智,而是(shi)(shi)從(cong)另一方面增長了(le)才(cai)干,實現了(le)自身價值(zhi)。”
1954年,黃昆任北(bei)(bei)大(da)物(wu)理(li)系固體物(wu)理(li)專門化(hua)教研室主任,在他的牽頭下,第(di)(di)一個半(ban)導(dao)體學科“半(ban)導(dao)體物(wu)理(li)學”、第(di)(di)一個半(ban)導(dao)體專業化(hua)陸續誕生(sheng)于北(bei)(bei)大(da)。
▲五校(xiao)聯合(he)半導體專門化1957年畢業生
從北(bei)大開(kai)始,以黃昆(kun)、王守武、湯定元、洪朝生、謝(xie)希(xi)德、高(gao)鼎三、林蘭英(ying)、黃敞為(wei)代表的海歸(gui)半導(dao)體先輩們(men),分別在三尺(chi)講臺和研究領(ling)域,奉獻了(le)無窮(qiong)的學術財富。
僅是(shi)在1956-1958年(nian)期間,241名學生迎來(lai)了畢業(ye)典(dian)禮,他們走出北大校門后,成為全國首批半導體(ti)事業(ye)的骨干力量。
其時(shi)已是世界半導體界的里程(cheng)碑(bei)時(shi)期,現代電子(zi)工業第(di)一(yi)個集成電路,誕(dan)生于(yu)德(de)州儀器工程(cheng)師杰克·基爾比的手里,42年后,他因為這(zhe)一(yi)偉大(da)的發明(ming)被授予(yu)諾(nuo)貝(bei)爾物理學獎(jiang)。
1、黃昆
▲黃昆
黃昆的學(xue)(xue)術履(lv)歷表是驚人(ren)(ren)的,30歲揚名全球(qiu)物理界,32歲完成《晶格動(dong)力學(xue)(xue)》書稿(gao),36歲當(dang)選中(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)(xue)院學(xue)(xue)部(bu)委員(后稱(cheng)院士(shi)),61歲當(dang)選瑞(rui)典皇家科學(xue)(xue)院院士(shi),66歲成為(wei)第(di)三世界科學(xue)(xue)院首批院士(shi)中(zhong)的三位中(zhong)國(guo)(guo)人(ren)(ren)之一,83歲被(bei)國(guo)(guo)家授予2001年度(du)國(guo)(guo)家最(zui)高(gao)科技獎(jiang)。
對學(xue)(xue)生們來說,記憶(yi)更(geng)為深(shen)刻的(de)是黃(huang)昆在全國物理界(jie)有(you)口皆碑的(de)授課。從而立之年到年近花(hua)甲,黃(huang)昆在北大物理系的(de)講(jiang)壇(tan)耕耘了二十六個春秋(qiu),一向(xiang)謙虛(xu)的(de)他,唯獨對自己的(de)教學(xue)(xue)有(you)過較為滿意的(de)評價。
他(ta)不限于定(ding)義(yi)說明與公式推(tui)演,而是引導學生們對物理(li)問(wen)題(ti)有深入的理(li)解。無論是講(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)課還是做報告(gao),黃昆都(dou)堅守兩個原則:一(yi)(yi),假定(ding)聽講(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)人對所(suo)講(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)問(wen)題(ti)一(yi)(yi)無所(suo)知(zhi),且(qie)又反應(ying)遲鈍;二,盡管講(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)過多次,每次都(dou)須重新備課。
中科院(yuan)院(yuan)士、清華大學教授朱邦(bang)(bang)芬曾與黃昆共事,在(zai)(zai)他的(de)(de)回憶(yi)中,黃昆精益求精到(dao)了極致。他備(bei)課備(bei)到(dao)非常仔細,包括黑板怎么寫,這個(ge)字寫在(zai)(zai)哪(na)(na)兒,字要多(duo)大,擦(ca)的(de)(de)時候(hou),哪(na)(na)些要擦(ca)掉,哪(na)(na)些不要擦(ca)掉。朱邦(bang)(bang)芬曾經看(kan)過他的(de)(de),等(deng)于用一個(ge)紙寫成很多(duo)版本(ben),就是(shi)黑板上第(di)一批(pi)怎么寫,第(di)二批(pi)哪(na)(na)些擦(ca)掉、哪(na)(na)些保(bao)留。
盡管(guan)1955年就當選中科院(yuan)學部委員,按規定(ding)可定(ding)級(ji)(ji)(ji)為“一級(ji)(ji)(ji)教授”,但黃昆主動要求定(ding)為“二級(ji)(ji)(ji)教授”,認為自己與(yu)饒毓泰、葉企孫、周(zhou)培源、王竹溪等老師拿同(tong)樣的工資,于心(xin)不安。
▲黃(huang)昆在中(zhong)國科學院半導(dao)體(ti)研(yan)究(jiu)所給研(yan)究(jiu)生講(jiang)課
時代所限,內部政治干擾、外部技術封鎖,多重因素(su)作用(yong)下,作為(wei)基礎(chu)科學(xue)研究(jiu)(jiu)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)物理首當其沖,黃昆傾注(zhu)大(da)(da)量心血的(de)教學(xue)工作被迫暫(zan)停,中國與世界(jie)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)研究(jiu)(jiu)差距越來越大(da)(da)。
直(zhi)至1977年(nian),改革(ge)開(kai)放(fang)總設計師親自點(dian)(dian)名60歲的(de)黃(huang)昆(kun),讓其(qi)擔任中國科(ke)學院半(ban)(ban)導(dao)體(ti)研究所所長。以黃(huang)昆(kun)為學術帶頭人,半(ban)(ban)導(dao)體(ti)研究所成立了(le)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)超晶格國家重點(dian)(dian)實驗(yan)室。
上世紀80年(nian)代,黃(huang)(huang)昆進(jin)入(ru)學術貢(gong)獻的(de)第二個(ge)高峰(feng)時期。退居二線的(de)黃(huang)(huang)昆將(jiang)更多精力投(tou)入(ru)科研(yan),集中研(yan)究半導體(ti)超(chao)晶格(ge)物理(li)問題,1983年(nian),他與朱邦芬提(ti)出的(de)計(ji)算超(chao)晶格(ge)光(guang)學聲(sheng)子模式(shi)的(de)模型(xing),及類體(ti)模解析(xi)表達式(shi),被國(guo)際上稱為“黃(huang)(huang)-朱模式(shi)”,已作為該領(ling)域必讀文獻列入(ru)許(xu)多國(guo)外(wai)專著和研(yan)究生教(jiao)材。
“他(ta)好(hao)比現(xian)代的鳳凰涅磐,從灰燼中飛(fei)起(qi)又成為世界領頭的固體物理(li)學家”。
這(zhe)是國(guo)際著名固(gu)體物(wu)理學家、德國(guo)馬克斯普朗克協會固(gu)體物(wu)理研(yan)究所前所長卡多納(na)(M.Cardona)描述黃昆(kun)的話。
▲黃昆獲1995年(nian)度(du)陳嘉(jia)庚數理科(ke)學獎
從1980年代中期開始,黃(huang)昆就(jiu)時常感到頭暈,后來發現有腦萎縮,但他的原創性(xing)研究一直持(chi)續到1996年。1999年,黃(huang)昆確診患帕(pa)金森癥。2005年7月6日,黃(huang)老在北京駕鶴西去(qu),享年86歲。
5年后,國際小行星中心發布公報,將第48636號小行星永久命名(ming)為“黃昆星”。
2、中國半導體學科四大開拓者
我國第一個半導體課程開設(she)于北大,黃昆、王(wang)守武、湯定元、洪朝(chao)生四人參與授課。
王守(shou)(shou)武是中(zhong)國(guo)半導體(ti)科學(xue)技(ji)術的(de)(de)開拓人和奠基(ji)人之一,從中(zhong)國(guo)第一臺(tai)半導體(ti)激(ji)光器的(de)(de)研制,到(dao)提高大(da)規模集成(cheng)電(dian)(dian)路成(cheng)品率,再到(dao)完成(cheng)集成(cheng)電(dian)(dian)路大(da)生產(chan)實驗,王守(shou)(shou)武從半導體(ti)材料、設(she)備(bei)到(dao)生產(chan)都為(wei)我(wo)國(guo)半導體(ti)事業的(de)(de)發展做出(chu)了寶貴的(de)(de)貢獻。
他先后任(ren)(ren)中(zhong)(zhong)(zhong)科(ke)(ke)(ke)院半(ban)導體研究所業務副(fu)所長、中(zhong)(zhong)(zhong)科(ke)(ke)(ke)院109廠(chang)廠(chang)長,1986倡(chang)議組建(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)科(ke)(ke)(ke)院微(wei)電子中(zhong)(zhong)(zhong)心,王守武(wu)任(ren)(ren)微(wei)電子中(zhong)(zhong)(zhong)心終身(shen)名譽主任(ren)(ren),1980年當選為中(zhong)(zhong)(zhong)科(ke)(ke)(ke)院學部委員(院士)。
▲王守武
洪(hong)朝(chao)生是中國低溫物(wu)理(li)開(kai)拓(tuo)者,獲(huo)清華電機工程(cheng)系(xi)學士(shi)、麻省理(li)工學院(yuan)博士(shi),先后(hou)任中科(ke)院(yuan)應用物(wu)理(li)所(suo)研(yan)究員,清華、北大、中科(ke)大教授等職(zhi)務,1980年當(dang)選(xuan)中科(ke)院(yuan)學部委員(院(yuan)士(shi))。
湯定元是我國紅外學科(ke)的(de)奠基者,將半導(dao)體(ti)紅外器件成功地(di)應用于中國探測、空間(jian)遙感等(deng)方面(mian)。他曾先后(hou)在中科(ke)院(yuan)應用物理所(suo)、中科(ke)院(yuan)半導(dao)體(ti)研究所(suo)、中科(ke)院(yuan)上海技術物理研究所(suo)工作,并(bing)曾任(ren)(ren)中科(ke)大教授(shou)和半導(dao)體(ti)教研室主任(ren)(ren),1991年當選(xuan)為中科(ke)院(yuan)學部委員(院(yuan)士)。
▲湯定元
黃昆和王守(shou)武都是(shi)1919年生人,湯(tang)定(ding)(ding)元(yuan)和洪朝生比他(ta)們(men)小一歲(sui)。黃昆和洪朝生是(shi)北京(jing)人,王守(shou)武和湯(tang)定(ding)(ding)元(yuan)是(shi)江蘇人。
其中,王(wang)(wang)守武出生于蘇州名門(men)望(wang)族——東(dong)山莫釐(li)王(wang)(wang)氏,王(wang)(wang)家是中國近代(dai)少見的科技世界,王(wang)(wang)守武的父輩幾乎都是中國近代(dai)科學(xue)初(chu)期的開(kai)創(chuang)性人物(wu),他與(yu)弟(di)(di)弟(di)(di)王(wang)(wang)守覺是著名的中科院(yuan)兄(xiong)弟(di)(di)院(yuan)士。
除了黃昆外,其(qi)余三位先生都是(shi)前往美(mei)國(guo)留學。
1944年(nian),王守武從同濟畢業,考(kao)取(qu)自費留學(xue),被麻省理(li)(li)工(gong)學(xue)院錄取(qu),但(dan)因(yin)結(jie)核病錯過赴(fu)美時間。次年(nian),他赴(fu)美國普渡大學(xue)攻(gong)讀工(gong)程力學(xue),1946年(nian)獲碩士學(xue)位(wei)后轉向物理(li)(li)學(xue),用(yong)量子力學(xue)研(yan)究(jiu)材料性質,1949年(nian)2月獲得博士學(xue)位(wei)。
1942年,湯(tang)定元(yuan)從國立(li)中央大學畢業,留校(xiao)任教至1948年,赴美國明尼(ni)蘇達大學物理系(xi)學習,同年轉入芝加(jia)哥(ge)大學物理系(xi)。1950年,湯(tang)定元(yuan)獲得芝加(jia)哥(ge)大學物理系(xi)碩士學位(wei)。
1940年(nian),洪朝生從清華畢業(ye),在西南聯大電機工(gong)程系任電信(xin)課助教。5年(nian)后(hou),他(ta)前往美國(guo)麻省理工(gong)學院攻讀博士學位,1948年(nian)畢業(ye)后(hou),后(hou)在美國(guo)普渡大學、荷蘭萊頓大學卡末林·昂(ang)納斯實驗室工(gong)作。
四人的(de)交集早在(zai)海外留學(xue)期間就(jiu)開(kai)始,洪朝生(sheng)在(zai)1950發現并提出(chu)半導(dao)體雜質能級導(dao)電(dian)理(li)論時,固體物(wu)理(li)領域還未受重(zhong)視,他曾前往英(ying)國會見英(ying)國利物(wu)浦大學(xue)國際固體物(wu)理(li)領軍(jun)人物(wu)莫特(te),也就(jiu)是黃昆先生(sheng)的(de)恩師。
▲洪朝生
王守武是四人中(zhong),最(zui)早踏(ta)上中(zhong)國半導(dao)體研究征程的人。
新(xin)中國(guo)成立后,1950年(nian)秋,王(wang)守武通過(guo)印度大使館辦理難民證(zheng),乘(cheng)船經(jing)香港(gang)回國(guo),在中科院應用物理研究所工(gong)作,以(yi)半(ban)導體(ti)為研究方向。
一(yi)年后(hou),湯(tang)定元、黃昆回國(guo),又過了(le)一(yi)年,洪朝生回國(guo)。除黃昆外,其(qi)余(yu)三(san)人回國(guo)后(hou)均在中(zhong)科院應用物(wu)理(li)所(物(wu)理(li)所)工作(zuo),在北大任(ren)教之于,中(zhong)科院物(wu)理(li)所的研究工作(zuo)仍(reng)是他們的主心(xin)骨。
基于(yu)共(gong)同的(de)理(li)想和追求,四人(ren)交往日漸密。在黃昆的(de)帶頭下,1954年(nian),四人(ren)對如何(he)發(fa)展(zhan)我國半導體(ti)科技工作展(zhan)開專題研討,并開始合作為北(bei)大(da)學生講授“半導體(ti)物理(li)學”課(ke)程。
四人(ren)在北大的合作授課,成為了各自開創(chuang)半導體學科新篇章的起點。
此(ci)后,黃昆創辦(ban)了(le)中國(guo)第一個(ge)(ge)半(ban)導(dao)體(ti)專(zhuan)業(ye)化,湯(tang)定(ding)元(yuan)開創了(le)中國(guo)第一個(ge)(ge)窄禁(jin)帶半(ban)導(dao)體(ti)分支學科(ke),洪朝生參(can)與(yu)創辦(ban)中國(guo)科(ke)技大學低(di)溫物理(li)專(zhuan)業(ye),王守武創建了(le)我國(guo)第一個(ge)(ge)半(ban)導(dao)體(ti)研究室、半(ban)導(dao)體(ti)器件工廠、半(ban)導(dao)體(ti)研究所和全(quan)國(guo)半(ban)導(dao)體(ti)測試中心。
▲1979年,王守武(wu)與研(yan)究(jiu)人員在超凈線工作
而四(si)人為北大學生就開設“半導體(ti)物理學”課,還只(zhi)是(shi)一(yi)顆(ke)激(ji)起漣漪的一(yi)顆(ke)礫石,真正(zheng)掀(xian)起巨浪的大石塊出現在兩年之后。
3、北大半導體專業化起航
1956年(nian),我國提(ti)出(chu)“向科(ke)學進(jin)軍”,黃昆與王守武參與制定我國“十二年(nian)遠景規劃(hua)”,同任(ren)半導體(ti)科(ke)學技(ji)術發展規劃(hua)制定小(xiao)組副組長,半導體(ti)技(ji)術研究(jiu)被列入(ru)國家四項“緊(jin)急措施”之一。
這一(yi)年暑(shu)假(jia),北大(da)(da)、復旦、南大(da)(da)、廈大(da)(da)、東北人(ren)民大(da)(da)學(吉(ji)大(da)(da)前身)五(wu)校聯合,在北大(da)(da)物理(li)系開辦了我國第一(yi)個(ge)半導體專(zhuan)門化,黃昆任(ren)(ren)主任(ren)(ren),謝希德(de)任(ren)(ren)副主任(ren)(ren)。
▲黃昆與謝希德
謝希(xi)德被稱(cheng)為(wei)中(zhong)國(guo)半導(dao)體之母,是我國(guo)半導(dao)體物理學科(ke)和表面物理學科(ke)的開(kai)創(chuang)者,亦是新中(zhong)國(guo)成(cheng)立后第一(yi)位大(da)學女(nv)校(xiao)長(chang)。
她1921年出生于(yu)福(fu)建(jian)泉州(zhou),1946年從(cong)廈(sha)大(da)(da)數(shu)理系畢業,第二年赴美(mei)深(shen)造。1949年,謝希(xi)德從(cong)美(mei)國史密斯女子文理學(xue)院碩士畢業,到麻省理工學(xue)院(MIT)繼續攻讀博士學(xue)位,學(xue)費全免。經過幾多輾轉,她與(yu)丈夫于(yu)1952年回國,執教(jiao)于(yu)上(shang)海復(fu)旦大(da)(da)學(xue)。
▲謝希德
為了配合(he)祖國(guo)建設工(gong)作(zuo),1956年,謝希德放下出生才5個(ge)月的(de)孩子(zi),前往北(bei)大,與黃昆共同主持(chi)中國(guo)第一個(ge)半導(dao)(dao)體專門(men)組工(gong)作(zuo)。1958年,她與黃昆合(he)著的(de)中國(guo)第一本(ben) ——《半導(dao)(dao)體物理學》出版(ban)。
當(dang)時(shi)參(can)與半導體專業化建設的(de)著名(ming)老師,還有(you)來自吉(ji)大的(de)物(wu)理系教授(shou)高鼎三。
他(ta)是(shi)我國著名的半(ban)導(dao)體(ti)物理與(yu)器(qi)件學(xue)家、微電子與(yu)光電子專家、教育家,亦(yi)是(shi)吉林大(da)學(xue)半(ban)導(dao)體(ti)系的創建者。說(shuo)起來,他(ta)還是(shi)黃昆在西南聯大(da)物理系的同門師(shi)兄。
▲高鼎三
高鼎(ding)三1914年(nian)生(sheng)于上(shang)海(hai)。不同于黃昆(kun)和謝(xie)希德,高鼎(ding)三因(yin)為家(jia)境貧寒,年(nian)及20歲還沒學(xue)過(guo)數英理化,受美國(guo)學(xue)成歸來(lai)的姨母鼓(gu)勵(li)與自(zi)主,他自(zi)學(xue)半年(nian)后考(kao)入上(shang)海(hai)大同大學(xue)附中,1937年(nian)考(kao)入上(shang)海(hai)交通大學(xue),后因(yin)上(shang)海(hai)“八一三”戰事爆(bao)發,轉至武(wu)漢大學(xue)借讀(du)。
一(yi)年后,日寇進攻武漢,高鼎(ding)三干追隨周恩(en)來先(xian)生鎮定撤出,倍(bei)受周先(xian)生的(de)精神激(ji)勵,還一(yi)度投筆從戎,考入武漢的(de)黃埔軍校14期,只是因(yin)為(wei)近視打不中靶而退學,輾轉到昆(kun)明(ming)進了西(xi)南聯大。畢業(ye)后,他考取了當屆(jie)唯一(yi)的(de)赴美公費留美名額(e),下一(yi)屆(jie)這(zhe)個名額(e)被(bei)黃昆(kun)的(de)摯友楊振寧拿到。
▲西南聯大物理(li)系1941屆全班合影,左一為(wei)高(gao)(gao)鼎(ding)三(圖源:高(gao)(gao)氏研究會)
還有(you)一位(wei)曾與(yu)北大(da)半(ban)導體有(you)過交集的女先生,林蘭英,她被譽為“太(tai)空材料(liao)之(zhi)母”,是(shi)我國極富(fu)盛名的半(ban)導體材料(liao)科(ke)學家。
▲林蘭英
她1918年生在福建莆(pu)田,1936年考(kao)入(ru)福建協和大學(xue),畢業(ye)后(hou)留校任教。1946年,她收到美(mei)國迪(di)金森(sen)學(xue)院的錄取通知書(shu),2年后(hou)啟程赴美(mei)留學(xue),只用(yong)一年就拿到了數學(xue)學(xue)士學(xue)位(wei),還獲得美(mei)國大學(xue)榮(rong)譽學(xue)會(hui)(hui)迪(di)金森(sen)分會(hui)(hui)的金鑰匙獎章(zhang)。
1948年,固(gu)體物理(li)學(xue)在美國(guo)(guo)興起(qi),次年第(di)一塊半導體鍺單晶在美國(guo)(guo)貝(bei)爾(er)實驗室誕生(sheng)。林蘭英敏銳地意識到這一領域的重要價(jia)值,來到美國(guo)(guo)賓西法尼亞大學(xue),從事固(gu)體物理(li)研究。她再次用一年時間,拿到固(gu)體物理(li)學(xue)碩(shuo)士學(xue)位。
1955年(nian),林蘭(lan)英獲得固體物理學(xue)博(bo)士(shi)學(xue)位(wei),成(cheng)為賓西法尼亞大學(xue)建校以來第(di)一位(wei)女博(bo)士(shi)。
▲林蘭英博士畢業照
謝(xie)希德、高(gao)鼎三、林蘭(lan)英的回國(guo)之路都受到了美國(guo)的阻礙(ai)。
高鼎(ding)三在(zai)美國(guo)(guo)立法禁止中國(guo)(guo)理(li)工科留學(xue)生回國(guo)(guo),并對表態不回中國(guo)(guo)大陸的(de)留學(xue)生給予經費(fei)資(zi)助時,他始終(zhong)明(ming)確(que)說要回國(guo)(guo),因(yin)此被撤銷資(zi)助和助教資(zi)格,隨后他毅然退學(xue),到洛杉磯(ji)國(guo)(guo)際整流器公司擔任研究員(yuan)謀(mou)生。
為了早日參(can)加祖(zu)國(guo)建設,高鼎(ding)三與其他留學生聯(lian)名給美國(guo)總統(tong)(tong)寫信要求(qiu)放行,同時托妻子向周(zhou)總理(li)寫信求(qiu)助,終于在1955年(nian)5月初(chu)乘上“威爾遜總統(tong)(tong)號”輪船回到(dao)了闊別近(jin)8年(nian)的祖(zu)國(guo)。
▲1948年,高鼎三在伯克利(li)寓所(suo),桌(zhuo)上是妻子的照片(圖(tu)源:高氏研究會(hui))
林蘭英的(de)(de)回國之路更為艱難。她此前(qian)曾幫索文尼亞公司成(cheng)功造出第一(yi)根硅單晶,這(zhe)樣的(de)(de)寶貴人(ren)才,美國是萬(wan)萬(wan)不愿意放人(ren)的(de)(de)。
林蘭英在1956年以“母親重病”為由,向印(yin)度駐美(mei)國(guo)(guo)大使館(guan)申請回(hui)國(guo)(guo)。在登船(chuan)的最后時刻,聯邦調查局將她的圖書資料、隨身藥品(pin)都翻個底朝天,最終(zhong)一(yi)無所獲,只(zhi)扣(kou)押(ya)了(le)一(yi)張6800美(mei)元的旅行支票,直到23年后,這(zhe)張支票才由中國(guo)(guo)銀行出面(mian)索回(hui)。
聯邦調查(cha)局(ju)沒有發現,就(jiu)在(zai)他們搜查(cha)過的藥盒(he)里,藏著林蘭(lan)英給(gei)新中國的獻禮——500克鍺單(dan)晶和100克硅單(dan)晶。
五校在北大(da)聯合舉辦半導(dao)體(ti)專業,林蘭英被特邀做(zuo)“半導(dao)體(ti)材(cai)料”的(de)專題報(bao)告,她的(de)講課(ke)(ke)深入(ru)淺(qian)出,生(sheng)動(dong)的(de)內容時(shi)隔多年仍令(ling)學(xue)子們記憶(yi)猶新。謝希(xi)德善于組織(zhi)課(ke)(ke)程(cheng)內容,講課(ke)(ke)結合學(xue)生(sheng)實(shi)際,由淺(qian)入(ru)深,信息量大(da),條理清(qing)晰,語言流暢。高鼎(ding)三(san)十分重視實(shi)踐,堅持“理工結合、理化結合”的(de)原則。
在參(can)與北大半導體(ti)專業(ye)化(hua)建(jian)(jian)設的過程(cheng)中,謝希德與高鼎三都積(ji)累了許多專業(ye)教學與學科建(jian)(jian)設的經驗。
▲謝希德
謝希(xi)德于(yu)1958年(nian)返回復旦(dan),從一(yi)名普(pu)通的(de)物理(li)系教師一(yi)路(lu)晉升,歷任(ren)復旦(dan)大學物理(li)系固體物理(li)考古室主任(ren)、上海技術(shu)物理(li)研究所的(de)副所長(chang)等職位。她參(can)與(yu)編寫(xie)多部半導體講義和教材,1977年(nian)大膽提出填補中(zhong)(zhong)國(guo)表(biao)面(mian)物理(li)空(kong)白、發展表(biao)面(mian)科學的(de)建議(yi),1978年(nian)當選(xuan)(xuan)中(zhong)(zhong)國(guo)物理(li)學會副理(li)事長(chang),1980年(nian)當選(xuan)(xuan)為中(zhong)(zhong)科院數理(li)學部委員(yuan),兩度當選(xuan)(xuan)主席團成員(yuan)(1981年(nian)和1992年(nian))。
62歲那年,謝希德成為新中國第(di)一(yi)位女大學校長,在她擔(dan)任(ren)校長的(de)5年間,復旦的(de)氣氛活(huo)躍和嚴謹教(jiao)學一(yi)樣出(chu)名,復旦打破了綜(zong)合大學只有(you)文理科(ke)(ke)的(de)格局(ju),變為一(yi)所擁有(you)人文科(ke)(ke)學、社會科(ke)(ke)學、自然科(ke)(ke)學、技(ji)術科(ke)(ke)學和管理科(ke)(ke)學的(de)綜(zong)合性(xing)大學。
美(mei)、英、日(ri)、加(jia)、香港地區的13所大(da)學(xue)分別授予她名譽科學(xue)博(bo)士、名譽工(gong)學(xue)博(bo)士和人文科學(xue)博(bo)士1987年6月接(jie)受美(mei)國(guo)紐(niu)約州立(li)大(da)學(xue)Alabany分校授予名譽博(bo)士時,《今(jin)日(ri)美(mei)國(guo)》報社記者(zhe)采訪她,稱(cheng)她為“中國(guo)的哈(ha)佛大(da)學(xue)校長(chang)”。
高鼎三(san)返回東北人民大學后,在1959年(nian)主持建(jian)立了當時國(guo)內唯一(yi)的(de)半導體(ti)系,連任系主任25年(nian)。1961年(nian),高鼎三(san)主持編寫的(de)《晶體(ti)管原理建(jian)議》,成為國(guo)內這一(yi)領域的(de)開山(shan)之作。
“863會議”期間,在信息組專家(jia)幾乎一(yi)邊倒的(de)傾向(xiang)只發(fa)展微電(dian)子時,高鼎三(san)不(bu)懼孤立,極力主張光(guang)(guang)電(dian)子技(ji)術(shu)的(de)重要性,獲(huo)得最(zui)高領導對光(guang)(guang)電(dian)子項目的(de)重視,會后(hou)組建了中(zhong)科院、清華、吉大(da)聯合(he)光(guang)(guang)電(dian)子國家(jia)重點(dian)實驗(yan)室。
其光電子技術在(zai)不久后(hou)爆發的(de)海(hai)灣戰爭中,發揮了(le)重(zhong)要(yao)的(de)實戰價值。
▲林蘭英
林(lin)蘭(lan)英則(ze)以在中科院的研(yan)究(jiu)(jiu)工作為(wei)重,1957年(nian),林(lin)蘭(lan)英從洪朝(chao)生(sheng)手中接(jie)(jie)任半(ban)導體材料(liao)組負(fu)責人(ren),1960年(nian)進入中科院半(ban)導體研(yan)究(jiu)(jiu)所做(zuo)(zuo)研(yan)究(jiu)(jiu)工作。在她的直接(jie)(jie)參與下(xia),我國(guo)第(di)一根硅單晶、第(di)一臺開門式硅單晶爐(lu)、第(di)一個砷化鎵單晶等半(ban)導體材料(liao)相繼問世(shi),為(wei)我國(guo)太(tai)空半(ban)導體材料(liao)做(zuo)(zuo)出(chu)不可估量的貢(gong)獻。
90年(nian)代,林(lin)蘭英積極推動北方微電(dian)子(zi)研究(jiu)開發基(ji)地的建設,將清(qing)華大學(xue)(xue)微電(dian)子(zi)學(xue)(xue)研究(jiu)所(suo)、北京(jing)大學(xue)(xue)微電(dian)子(zi)學(xue)(xue)研究(jiu)所(suo)、中科院微電(dian)子(zi)學(xue)(xue)研究(jiu)中心(xin)和半(ban)導體研究(jiu)所(suo)材(cai)料部(bu)門聯(lian)合起來(lai)。年(nian)已(yi)八旬時,她(ta)仍在半(ban)導體材(cai)料領域主持(chi)各(ge)種重大的基(ji)礎研究(jiu)課題。
在(zai)她人生(sheng)的(de)(de)最后三(san)年,她與王陽元(yuan)院(yuan)士(shi)(shi)、李志堅院(yuan)士(shi)(shi)和吳德(de)馨院(yuan)士(shi)(shi)等(deng)一(yi)(yi)起發(fa)起,建立了由北京大學牽頭的(de)(de)“973”基(ji)礎(chu)研(yan)究課題,從事亞50nm的(de)(de)新器(qi)件(jian)和工藝的(de)(de)研(yan)究,為下一(yi)(yi)代集成電路生(sheng)產技術做準備。
黃敞比前幾位小了將近10歲,他(ta)在1958年才從美國回(hui)國,沒能趕上(shang)五校(xiao)聯合聚集北(bei)大的這一里程碑時刻。
▲黃敞(chang)(圖(tu)源(yuan):西(xi)安微(wei)電(dian)子技術研究所)
在謝希德、高鼎(ding)三等先(xian)生(sheng)(sheng)回到(dao)(dao)原來(lai)的學校(xiao)后(hou),1959年7月,黃敞先(xian)生(sheng)(sheng)被(bei)分配(pei)到(dao)(dao)北京大學物理系,講(jiang)授半導體器件(jian)課,并兼任(ren)中國科(ke)學院(yuan)計算機技術研(yan)究所11室主任(ren)、副(fu)研(yan)究員,同(tong)時開(kai)始(shi)培(pei)養研(yan)究生(sheng)(sheng)。
期間(jian),黃敞先生(sheng)提(ti)出(chu)了 “載(zai)流子總量分析方法”,可系統分析器(qi)件內部(bu)載(zai)流子的運動規律,為晶體管(guan)模型、集成電路(lu)的研究提(ti)供了一種科學的分析方法。這一開創(chuang)性成果對(dui)半導(dao)體器(qi)件理(li)論(lun)和超(chao)大規模集成電路(lu)理(li)論(lun)的發展起到了開拓性的引領作用。
由(you)黃敞(chang)主編的《大規模集(ji)(ji)成電路與微(wei)計算(suan)機》,系統闡(chan)述了(le)關于集(ji)(ji)成電路、微(wei)計算(suan)機方面的理(li)論研究成果(guo),總結(jie)了(le)多年(nian)來研制成果(guo)和經驗,對業內(nei)外的科技(ji)人(ren)員都具(ju)有指導(dao)意(yi)義和參考價值(zhi)。
后來黃敞在1965年(nian)被調至中科院156工程(cheng)處(chu)(771所前身(shen)),開始從事航天微電子與(yu)微計算機(ji)事業。他(ta)在771所、西(xi)電大(da)和(he)北師大(da)都帶過研究生(sheng),并(bing)主持(chi)研制成(cheng)功(gong)了多種運(yun)載(zai)火箭專用集成(cheng)電路(lu)及計算機(ji),為中國航天事業的(de)發(fa)展作出了重大(da)貢獻。
展訊通信創始人武(wu)平(ping)曾在(zai)(zai)一(yi)片文(wen)章中寫道,國(guo)(guo)(guo)內獲(huo)(huo)得過(guo)國(guo)(guo)(guo)家科學技(ji)術進(jin)步一(yi)等(deng)獎,就已有(you)相當的(de)(de)資格評上院士,黃(huang)敞不(bu)僅獲(huo)(huo)得國(guo)(guo)(guo)外多個院士頭銜,還是1979年第一(yi)位在(zai)(zai)國(guo)(guo)(guo)際頂尖專(zhuan)業(ye)(ye)雜志IEDM上發(fa)表論文(wen)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)內專(zhuan)業(ye)(ye)人士,卻一(yi)直未被評為院士,令很多弟子感到不(bu)平(ping)。對此,黃(huang)敞則(ze)非常淡然,多次強調回國(guo)(guo)(guo)就是“為國(guo)(guo)(guo)家做事(shi)”。
三、繼往開來,從北大走出的新學術帶頭人
在以上述這些先(xian)生為代表的教(jiao)師(shi)(shi)們精心培養(yang)下,北大物(wu)理系陸續走出了一批批優秀的半導體人才,其(qi)中一些學子繼承老(lao)師(shi)(shi)們的事業,繼續為中國半導體學術研(yan)究和(he)人才培養(yang)開辟天地。
北大物理系(xi)曾(ceng)有“五大金(jin)剛(gang)”——莫(mo)黨、秦國(guo)剛(gang)、甘子(zi)釗、夏建白、韓汝琦,他(ta)們都曾(ceng)師從黃昆先生(sheng)。
五人在畢業后,均曾留北大(da)(da)物理系執教。其中,甘子(zi)釗、夏建白、秦國剛先后當(dang)選為中科院院士;莫黨歷(li)任中山大(da)(da)學(xue)物理系系主任、中山大(da)(da)學(xue)微電子(zi)研究(jiu)所所長和(he)廣(guang)東省物理學(xue)會理事長等職位。
▲秦國剛
秦國(guo)剛1956年畢業于(yu)(yu)北大物理(li)系,1961年研究(jiu)生畢業于(yu)(yu)該系固體物理(li)方向,師從黃昆(kun)。
他(ta)還記得(de)黃昆剛(gang)推門(men)進來時(shi),他(ta)是(shi)有(you)些失望的,覺(jue)得(de)這(zhe)(zhe)樣一(yi)(yi)門(men)重要的課,“怎(zen)么這(zhe)(zhe)么年(nian)輕的老師來教我們(men)普通物理?”但一(yi)(yi)節(jie)課下來,他(ta)們(men)整(zheng)個年(nian)級接近100個人,幾(ji)乎都(dou)覺(jue)得(de)黃昆講課太深入(ru)了。
從1985年起,秦國剛任北大(da)物理系(xi)教授(shou),數十年來致力于半(ban)(ban)導體研究(jiu),在半(ban)(ban)導體雜質與缺(que)陷(xian)等(deng)領域的研究(jiu)中(zhong),做出(chu)系(xi)統和(he)創造性(xing)成果(guo)。如今,秦國剛已經年逾古(gu)稀,但他繼承者黃昆等(deng)學術先輩的精神,依然(ran)兢(jing)兢(jing)業業地工作在科研第一線和(he)培(pei)養(yang)科技(ji)人(ren)才的事(shi)業中(zhong)。
▲莫黨
中山大(da)學(xue)教授(shou)莫黨(dang)也(ye)是(shi)北大(da)物理(li)系1956屆畢(bi)業生。莫黨(dang)是(shi)1952年(nian)廣東省(sheng)高考狀(zhuang)元,畢(bi)業留校從事(shi)教研工作(zuo),于1976年(nian)調回廣州,3年(nian)后調入中山大(da)學(xue)物理(li)系工作(zuo)。
在他(ta)求學期間,黃昆給了他(ta)很大的啟發(fa)和(he)影響,他(ta)是黃昆、謝(xie)希德教授所著《半(ban)導體物理學》一書的書稿整理人,他(ta)所編撰的我國第一本半(ban)導體材料(liao)教材《半(ban)導體材料(liao)》還是由黃昆先生審閱的。
自大學(xue)畢業后,莫黨在(zai)半導(dao)體(ti)材料和(he)半導(dao)體(ti)物(wu)理、橢偏光譜、固體(ti)光學(xue)性(xing)質、光折變晶體(ti)等領域進行(xing)了大量深入的研(yan)究工(gong)作(zuo),曾(ceng)與學(xue)生在(zai)世(shi)界(jie)上(shang)首創開展半導(dao)體(ti)離子諸如(ru)的橢偏光譜研(yan)究和(he)創立(li)分(fen)數(shu)微分(fen)譜方法(fa),為(wei)發展和(he)推廣我國(guo)(guo)橢偏術做(zuo)出了重(zhong)要(yao)貢獻。他還被選入美國(guo)(guo)出版的《世(shi)界(jie)名人(ren)錄(lu)》,被美國(guo)(guo)紐約(yue)科學(xue)院任(ren)命(ming)為(wei)該院成員。
▲甘子釗
甘子(zi)(zi)釗1954年從湛江(jiang)考(kao)進(jin)北大物理系,第一(yi)學期(qi)被稱“怪才”,第二學期(qi)被稱“天才”,第三學期(qi)被稱“奇才”,本科畢(bi)業后被教授們爭著(zhu)收為(wei)研(yan)究生(sheng),結(jie)果成了(le)黃昆的(de)大弟子(zi)(zi)。
在甘(gan)子釗的(de)記(ji)憶(yi)中,黃昆(kun)上課(ke)(ke)(ke)的(de)時(shi)(shi)間和備課(ke)(ke)(ke)的(de)時(shi)(shi)間是1與10之比,也就是說(shuo)他要花10個小(xiao)時(shi)(shi)準備講一個小(xiao)時(shi)(shi)的(de)課(ke)(ke)(ke)。
畢(bi)業后,甘子釗(zhao)留校工作,歷(li)任北京(jing)大學(xue)副教授、教授、固(gu)體物理研究所(suo)所(suo)長、國家(jia)超(chao)導專家(jia)委(wei)員會第一(yi)首席專家(jia)等職務,于1991年當選(xuan)中科院院士。
他在(zai)60年代主要從事半導體(ti)物理(li)(li)(li)的(de)(de)研究工(gong)作,解決了半導體(ti)鍺(zang)中(zhong)隧道過程(cheng)的(de)(de)物理(li)(li)(li)機理(li)(li)(li),80年代初發展了光在(zai)半導體(ti)中(zhong)相干(gan)傳播理(li)(li)(li)論,并在(zai)凝聚態物理(li)(li)(li)、激光物理(li)(li)(li)的(de)(de)前沿研究工(gong)作中(zhong)做出貢獻。
▲夏建白
夏建白是上海人,17歲(sui)考取北(bei)大物理(li)系,因為對黃昆的固體物理(li)課印象(xiang)最為深刻,他于1962年報考了(le)黃昆先生(sheng)的研(yan)究生(sheng),主攻固體物理(li)學研(yan)究。
三(san)年學成畢業后(hou)(hou),夏建白留校(xiao)物理系任教(jiao),后(hou)(hou)因內亂時期,他參與“三(san)線”建設(she),一(yi)連(lian)15年沒(mei)能再(zai)碰半(ban)導體(ti)物理。
“工作與所學專業分離,時間(jian)一長(chang),心(xin)中的(de)遺憾與日劇增。”黃(huang)昆(kun)調任中科院半導體所所長(chang)后,夏(xia)建白(bai)向導師黃(huang)昆(kun)寫信表達了調動意向。在(zai)黃(huang)昆(kun)的(de)幫助下,經(jing)一番周折后,年近(jin)40歲的(de)夏(xia)建白(bai)成功(gong)調入中科院。
夏建白迫不(bu)及(ji)待地投身于半(ban)導體研究(jiu)中(zhong),短(duan)短(duan)十年(nian)間,獨立研制出中(zhong)國(guo)自主生產的分子束外延設備,造(zao)出質(zhi)量(liang)優良的超晶格(ge)、量(liang)子阱材料(liao),在理(li)論研究(jiu)方面也取得(de)一系列開(kai)創性成果。
▲韓汝琦
與前(qian)四位(wei)不同(tong),在1962年(nian)北大(da)物理系(xi)本科畢業(ye)后,沒有(you)繼續讀(du)研(yan)究生,而是(shi)直接(jie)留校任教。
他曾(ceng)任(ren)北大微電子研究所(suo)常務副所(suo)長(chang)、教授(shou)、博士生導師,曾(ceng)撰寫出版《固(gu)體(ti)物理(li)學》、《非(fei)晶態物理(li)學》、《非(fei)導體(ti)物理(li)基(ji)礎》、《晶體(ti)管原理(li)與設計》等教材(cai),并(bing)先后主持(chi)承擔多(duo)項(xiang)國(guo)家(jia)重點科技攻關(guan)任(ren)務和國(guo)防軍工(gong)預研項(xiang)目。
遺(yi)憾的是(shi),韓汝琦在2011年2月(yue)16日(ri)因(yin)病(bing)逝(shi)世,享年72歲(sui)。
▲1958年(nian)北(bei)大物理(li)系半(ban)導體(ti)專門化(hua)第一屆五年(nian)制畢業生合影(ying)(前排左七(qi)為(wei)黃(huang)昆,第二排左七(qi)為(wei)陳辰嘉)
陳辰嘉原先是(shi)在(zai)廈大(da)物理系學習(xi)了三年(nian),1956年(nian)隨著五校聯合(he)轉至北大(da)物理系半導體專門(men)化報(bao)道。
后來(lai)1961年(nian)3月,她被調到而(er)北大物(wu)(wu)理系半(ban)導體教研(yan)(yan)(yan)室,協助黃(huang)昆做好教研(yan)(yan)(yan)室的(de)(de)工(gong)作,當(dang)時黃(huang)永寶是(shi)(shi)實(shi)驗(yan)室主(zhu)任,韓汝(ru)琦是(shi)(shi)教學秘書,教研(yan)(yan)(yan)室最有經驗(yan)的(de)(de)是(shi)(shi)黃(huang)昆、黃(huang)敞和(he)黃(huang)永寶先(xian)生。在他們的(de)(de)努力下(xia),教研(yan)(yan)(yan)室的(de)(de)年(nian)輕教師(shi)陸續在器件物(wu)(wu)理和(he)材料物(wu)(wu)理研(yan)(yan)(yan)究上(shang)取得碩果,科研(yan)(yan)(yan)工(gong)作走上(shang)正確的(de)(de)軌道。
除了向黃昆(kun)討論(lun)和學(xue)習外,在建設固體能譜研(yan)究室期間,陳辰(chen)嘉也曾(ceng)向理論(lun)組的甘子(zi)釗、秦國剛學(xue)習。
▲許居衍
許居衍也(ye)是先在(zai)廈大物(wu)理(li)系(xi)學(xue)習(xi)了(le)三年,1956年遷至(zhi)北大物(wu)理(li)系(xi)學(xue)習(xi),黃昆(kun)等(deng)老師(shi)在(zai)學(xue)術上將他帶(dai)到了(le)半導體科學(xue)的新領(ling)域。
1957年(nian)(nian),許居衍完成學業后,被分配到國防部第(di)十(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院第(di)十(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)所(suo)(suo),他(ta)成為中國第(di)一塊硅平面(mian)單片(pian)集成電路的主要研(yan)制人(ren),后來又(you)于1970年(nian)(nian)參與了中國第(di)一個集成電路專業研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)所(suo)(suo)——第(di)二十(shi)四研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)所(suo)(suo)的創(chuang)建(jian)。
1985年,許居衍(yan)參與第(di)(di)二(er)十四研(yan)究所(suo)(suo)無錫(xi)分所(suo)(suo)組建(jian),隨后(hou)與無錫(xi)742廠共(gong)創的(de)(de)第(di)(di)一個微電(dian)子(zi)科研(yan)生產聯合企業——無錫(xi)微電(dian)子(zi)聯合公司,這家公司即是大名(ming)鼎鼎的(de)(de)中國華(hua)晶(jing)電(dian)子(zi)集(ji)團公司的(de)(de)前身。許居衍(yan)任24所(suo)(suo)及華(hua)晶(jing)電(dian)子(zi)的(de)(de)總(zong)工程師(shi)。
1995年,許(xu)居衍被評為(wei)中國工程院院士。
▲俞忠鈺
俞(yu)忠鈺和王陽元都是1958屆的(de)北(bei)(bei)大物理系(xi)畢業生(sheng)。畢業后,俞(yu)忠鈺歷任河北(bei)(bei)半(ban)導體研究所副所長(chang)、電子工(gong)業部(bu)東光電工(gong)廠總(zong)工(gong)程師、廠長(chang)等重要職務(wu)。
王陽元畢業后(hou)則選(xuan)擇(ze)留校任教,他(ta)在學術領域主(zhu)持研制成功我國第一塊1024位MOS隨機存(cun)儲器(qi)(qi),開拓了我國硅柵N溝道(dao)MOS技術,領導建成我國第一個(ge)大型集成化ICCAD系統,此后(hou)在微電(dian)子學新器(qi)(qi)件(jian)、工藝和結構電(dian)路(lu)研究中屢有建樹。
▲王陽元
1978年,王(wang)陽(yang)元在北大(da)建(jian)立微電(dian)子學研究室并任(ren)室主任(ren),后(hou)任(ren)北大(da)微電(dian)子所所長,并主持創(chuang)建(jian)了SOI新器(qi)件研究室、我國(guo)第一(yi)個(ge)國(guo)家微米(mi)/納米(mi)加工技術重點實驗室等機構(gou)。
王陽(yang)元的(de)成就不止在于學術界和教育界,它(ta)還(huan)為中(zhong)國(guo)芯片制造(zao)業(ye)貢獻了一個關(guan)鍵的(de)里程碑——中(zhong)芯國(guo)際(ji)。
四、馳騁半導體產業的北大人
2004年,69歲的(de)王陽(yang)元與嚴曉(xiao)浪教(jiao)授、張(zhang)汝京(jing)博士等一起發起,由北京(jing)大學微電子研(yan)究院等與中芯國際合作申請建立了“863”高技術課題,進行90nm-65nm大生(sheng)產(chan)技術研(yan)究,直(zhi)接(jie)瞄準當前(qian)國際最(zui)前(qian)沿的(de)大生(sheng)產(chan)技術。
領銜這些課題(ti)的(de)首席(xi)科學(xue)家和課題(ti)負責人,包括張興(xing)、黃(huang)如、康晉鋒教授等,都是王陽元的(de)學(xue)生,他(ta)們是新成長起來的(de)年輕的(de)學(xue)術帶頭(tou)人。
而在四年(nian)前,中芯(xin)國際由王陽元與張(zhang)汝京聯合創辦。
張汝京被譽為(wei)華(hua)人(ren)半導(dao)體(ti)界第三(san)號(hao)人(ren)物,曾于德州儀器就職期間,在美(mei)國、日本、新加坡、意大利及中國臺(tai)灣完(wan)成了(le)10座(zuo)半導(dao)體(ti)工(gong)廠的建設與運營(ying),隨后在臺(tai)灣創辦了(le)世(shi)大,以50億美(mei)元賣(mai)給了(le)全球晶(jing)圓(yuan)廠老(lao)大臺(tai)積(ji)電。
▲張汝京
中芯國際(ji)一(yi)成立,就創下了(le)當(dang)時全球(qiu)最快(kuai)的芯片廠建廠記錄。2000年8月1日,中芯國際(ji)在上海的第一(yi)個(ge)8英寸(cun)廠打下第一(yi)根樁,到正式(shi)建成投(tou)產(chan),前后歷時僅13個(ge)月。
2002年,中芯國際(ji)在北京的兩座12英(ying)寸芯片廠動工(gong),2年后(hou)建成(cheng)我國第一條大(da)型(xing)12英(ying)寸納(na)米級(ji)集(ji)成(cheng)電(dian)路大(da)生產(chan)線。中芯國際(ji)迅速(su)躋(ji)身(shen)全球半導體代工(gong)行(xing)業前三甲。
在他們的共同努力下,中芯國(guo)(guo)際結(jie)合中國(guo)(guo)國(guo)(guo)情發展,陸(lu)續引入上(shang)海(hai)實業(ye)、摩托(tuo)羅拉、張江高科、北(bei)大青鳥、高盛、華登(deng)國(guo)(guo)際、新(xin)加坡淡(dan)馬錫控股等一批投資者,逐步發展成中國(guo)(guo)大陸(lu)晶圓代工第一大廠(chang)。
▲中微半導體尹志堯
曾在北大求學的中國(guo)半導體產(chan)業(ye)代表人物還(huan)有尹志堯,他(ta)被(bei)稱為中國(guo)芯教父級(ji)人物。
他(ta)1944年出生于北京(jing),1962年考入科大化(hua)學(xue)物理系,1968年被分(fen)配至蘭州煉油廠,1980年獲北大化(hua)學(xue)系碩士(shi)學(xue)位,赴美國加州洛杉(shan)磯(ji)分(fen)校攻讀(du)物理化(hua)學(xue)博(bo)士(shi)。
他創辦的中微半導體,是我國極少數(shu)能與國際頂尖半導體設備公(gong)司在技術上分庭抗禮,還不斷擴大市占(zhan)率的公(gong)司,據稱其自研的5nm等離子刻蝕(shi)機即將(jiang)挺進臺(tai)積電(dian)5nm制程(cheng)生產線。
今年7月,這家公司科創板IPO注冊獲證監會通過,智東西曾對此做詳細報道。(11年挑戰美國巨頭!這家國產5nm芯片刻蝕龍頭,三年扭虧將登陸科創板)
▲比特大陸吳忌寒
全球第(di)一大虛擬貨幣(bi)礦機芯片生產(chan)商比特(te)大陸的聯合創(chuang)始人(ren)之一吳忌寒,是北大金融學專(zhuan)業和心(xin)理學專(zhuan)業2009屆(jie)的本科畢業生。
吳忌(ji)寒(han)主要(yao)負責區(qu)(qu)塊(kuai)(kuai)鏈(lian)(lian)業務,比特大陸招(zhao)股(gu)書中這(zhe)樣(yang)描述他:“吳忌(ji)寒(han)先生(sheng)被公認是全球加密貨(huo)幣和(he)區(qu)(qu)塊(kuai)(kuai)鏈(lian)(lian)技術(shu)領域的領軍(jun)人物……吳忌(ji)寒(han)先生(sheng)憑借對區(qu)(qu)塊(kuai)(kuai)鏈(lian)(lian)行業的深刻理解,一直指引著(zhu)我(wo)們的戰略發展(zhan)。”
2017年,比特大陸宣布進軍AI芯片領域,迄今已推出多款“算豐”系列AI芯片。智東西曾對比特大陸招股書做詳細解讀。(比特大陸確定香港上市!半年狂賺51億,創始成員最小26歲)
▲知存科技王紹迪
從事AI芯片研(yan)發的(de)還有知存科技,其創始人兼CEO王紹迪畢業于北(bei)大微電子系,曾獲楊芙清王陽元院士(shi)獎學金,后在(zai)美國加州洛杉磯分校電子和(he)計算機工程系獲得碩士(shi)和(he)博士(shi)學位。
針(zhen)對(dui)市場上對(dui)低成(cheng)本、低功耗的(de)AI芯片的(de)需求,王紹(shao)迪于2018年在北京創(chuang)辦知存(cun)科技(ji),致力于研發基于浮(fu)柵(zha)技(ji)術(shu)的(de)數模混(hun)合存(cun)算一體AI芯片,以解決AI運算中的(de)存(cun)儲墻和算力問(wen)題。其(qi)自研的(de)嵌入式智(zhi)能語音芯片已完成(cheng)流片,預計2019年年中量產(chan)。
還有兩家瞄準過視覺AI芯片的創企(qi),分(fen)別是眼擎科(ke)技和(he)知存科(ke)技,他(ta)們的創始人都是北大(da)畢業生(sheng)。
▲眼擎科技朱繼志
眼擎科技創始人兼CEO朱繼志畢業于北大電子學系,曾任職于中興視頻通信部,后在國內最大的芯片分銷商任副總裁。2014年,他創立眼擎科技,專注研發AI視覺成像引擎的原創高端數字芯片。(GTIC 2018 | 眼擎科技朱繼志:PK人眼的無人車之眼如何煉成)
另一(yi)家創企(qi)深瞐科技是一(yi)家計算機視(shi)覺創企(qi),主攻安防領域的車(che)臉識(shi)別和視(shi)頻結構化算法(fa)。其創始人陳瑞(rui)軍(jun)是1987級北京大(da)學經管系(xi)學生,畢業后曾在大(da)唐(tang)電信做過銷售(shou)。
2017年,深瞐科技曾聯合硬件生產廠商,推出基于FPGA神經網絡算法硬件加速芯片。智東西對這家創企也曾做過深入報道。(20年安防老兵創業,這家CV創企要做最強“車臉識別”)
▲瀚諾半導(dao)體團隊成員
通信基(ji)帶(dai)芯片方面,有一家脫(tuo)胎(tai)于(yu)北大(da)的創(chuang)企瀚諾(nuo)半導體,成立于(yu)2015年10月,其(qi)創(chuang)始(shi)人(ren)(ren)兼CEO張誠、基(ji)帶(dai)算法及技術宣傳負責(ze)(ze)人(ren)(ren)、產品開發(fa)及市場推廣(guang)負責(ze)(ze)人(ren)(ren)楊春均為北大(da)通信與信息系統專(zhuan)業博士。
他們的先期(qi)研(yan)究工作從2005年開始,團(tuan)隊成員在(zai)HINOC項目組中(zhong)一起合(he)作,合(he)力完成多(duo)項國家重大(da)項目。資深顧問(wen)是北大(da)信息科學(xue)技術學(xue)院教(jiao)授李紅濱,在(zai)信息通信學(xue)術界有較大(da)影響和聲(sheng)望(wang)。
瀚(han)諾半(ban)導體推出的HN1000系列芯片(pian),據(ju)稱是國內(nei)(nei)第一個且(qie)唯(wei)一的一個自(zi)主設計(ji)、自(zi)主研(yan)發的千兆同(tong)(tong)軸接入芯片(pian),可充分激活現有國內(nei)(nei)同(tong)(tong)軸電(dian)纜千億存(cun)量資源,帶來安全(quan)、可靠(kao)的千兆寬(kuan)帶接入體驗。
▲芯翼信(xin)息科技肖建(jian)宏
還有一家專注于研發窄帶物聯網(wang)(NB-IoT)芯片的創企芯翼信息科技,其創始人肖(xiao)建(jian)宏于2001年獲北大微電子專業學(xue)(xue)士學(xue)(xue)位(wei),后(hou)在(zai)美(mei)國Texas A&M University獲得博士學(xue)(xue)位(wei),曾任Broadcom高級(ji)首(shou)席科學(xue)(xue)家,寬帶射頻收發機的研發帶頭人。
肖建宏在2017年3月創立芯(xin)(xin)翼信(xin)息(xi)科(ke)技,從智能表(biao)計(ji)以及智慧城市(shi)的(de)幾(ji)個細分(fen)場景切入NB-IoT芯(xin)(xin)片,在國(guo)內外(wai)均與模塊商、方(fang)案商有戰(zhan)略合(he)作(zuo)。
今年6月(yue),該(gai)公司宣布(bu)其XY1100芯片通(tong)過中(zhong)(zhong)國電(dian)信NB-IoT芯片入庫(ku)認(ren)證,即將完(wan)成中(zhong)(zhong)國移(yi)動芯片入庫(ku)和中(zhong)(zhong)國聯(lian)通(tong)入庫(ku)認(ren)證,軟硬件(jian)均宣告(gao)進(jin)入量(liang)產狀(zhuang)態。
在(zai)投(tou)資(zi)領域,同樣有一(yi)批北大學子在(zai)以提供資(zi)金(jin)的形式,助力(li)中國半導體產業的發展。
▲盈富泰克劉廷儒
比如(ru)北(bei)大計算(suan)機系85屆碩(shuo)士劉廷儒(ru),于(yu)2001年創辦了盈(ying)富泰克創投(tou)公司,至今(jin)盈(ying)富泰克管理資(zi)產(chan)已超過30億美元,曾投(tou)資(zi)中(zhong)星(xing)微、天水華天、北(bei)京君正、兆易創新等國內知名半(ban)導(dao)體企業(ye)。
▲華青資本胡文斌
還有曾進修北(bei)大金融(rong)學的(de)胡文(wen)斌,在2016年創辦了私募基金管(guan)理機構華(hua)青資(zi)本,投資(zi)領域以半導體(ti)、物聯(lian)網、智能(neng)制造等新興產(chan)(chan)業(ye)為主(zhu),主(zhu)要扶持(chi)中(zhong)小企業(ye)的(de)成長。目前(qian)其中(zhong)在管(guan)半導體(ti)產(chan)(chan)業(ye)上下(xia)游企業(ye)包括達新半導體(ti)、迪威碼半導體(ti)、深圳(zhen)浚漪(yi)科技等。
結語:隱秘而偉大的半導體先輩
北大是(shi)半導(dao)體史上一(yi)個璀璨的(de)長(chang)夜,集聚了(le)中國第一(yi)批(pi)從(cong)海(hai)外學成歸來的(de)頂(ding)尖半導(dao)體人才,開辟了(le)前無古人的(de)事業。
愛因斯坦(tan)在悼念(nian)居里(li)夫人(ren)時,曾經有(you)過這樣一段話(hua):“第一流人(ren)物(wu)對(dui)于(yu)(yu)時代和歷史進程(cheng)的(de)(de)意義,在其道德品質方(fang)面(mian)(mian),也許比單純的(de)(de)才智成就方(fang)面(mian)(mian)還(huan)要(yao)大。即使是(shi)后(hou)者,它(ta)們取決(jue)于(yu)(yu)品格的(de)(de)程(cheng)度,也遠超過通常所認為的(de)(de)那樣。”
第(di)一批扛起中國(guo)半導體(ti)建設重任的先(xian)輩(bei)們(men)面前(qian),是“雄關漫道真如鐵”,即便病(bing)魔纏身、政治迫害,追求理想的腳步(bu)未曾停歇,學(xue)術精神的堡壘始終屹立不(bu)倒。
而今(jin)踩(cai)在這些巨人(ren)的肩(jian)膀上,北大(da)學子也好,其他(ta)高(gao)校輸出的半導(dao)(dao)體(ti)(ti)人(ren)才也好,他(ta)們繼(ji)承先(xian)輩知識(shi)分子的風(feng)骨,或(huo)窮(qiong)究半導(dao)(dao)體(ti)(ti)理論知識(shi)的奧(ao)秘,或(huo)背負(fu)所學,奔赴(fu)到中(zhong)國半導(dao)(dao)體(ti)(ti)產業發展(zhan)的浪潮之中(zhong),面向的是(shi)更加開(kai)闊的未來。
但遺憾的是,付出(chu)一生熱忱的先輩們,彪炳(bing)于歷(li)史的記憶中,卻不可避免地(di)被時代所遺忘(wang)。
從2000年到2019年,謝希德(de)、高(gao)鼎三、林蘭英、黃昆、王守武、黃敞、洪(hong)朝(chao)生、湯定(ding)元等,一位(wei)(wei)又一位(wei)(wei)中國半導(dao)體事業的開拓者相繼(ji)辭世(shi),科學(xue)界一片震動,而許多聞訊的公眾卻(que)感(gan)到茫然。
再(zai)過2個月,就是黃昆先(xian)生(sheng)的百年誕辰(chen),也(ye)許(xu)朋友圈會掀起一陣追憶熱潮,愿一切(qie)歸于平靜后,半(ban)導體先(xian)輩們人(ren)格的偉大與崇高(gao),能夠(gou)在更多人(ren)的內心深處留存。
參考文(wen)獻:朱邦芬《黃昆——中(zhong)(zhong)國固(gu)體(ti)物理和半(ban)導體(ti)物理的(de)奠基人》;楊振寧《現代物理和熱情的(de)友誼》;西安微電子技術(shu)研究所《大(da)師離去|黃敞同志(zhi)一(yi)(yi)路走好(hao)》;《黃昆:學(xue)習知識不是越(yue)多越(yue)好(hao),越(yue)深越(yue)好(hao)》;《1947年(nian)4月黃昆給楊振寧的(de)一(yi)(yi)封(feng)信》《人文(wen)復旦/復旦大(da)學(xue)校長(四)謝(xie)希(xi)德》;《光輝(hui)永(yong)駐——紀(ji)念(nian)高鼎三院(yuan)士(shi)誕辰(chen)(chen)一(yi)(yi)百(bai)周年(nian):回憶父(fu)親高鼎三》;王(wang)陽元《生命不息(xi)、攀登不止(zhi)——記我所認識的(de)林蘭(lan)英院(yuan)士(shi)》;中(zhong)(zhong)國科學(xue)報(bao)《追記林蘭(lan)英院(yuan)士(shi):那盞永(yong)恒的(de)明(ming)燈》;中(zhong)(zhong)國科學(xue)報(bao)《王(wang)守武:硅芯鑄就輝(hui)煌》;中(zhong)(zhong)國科協《我國半(ban)導體(ti)研究的(de)“拓荒(huang)者”——王(wang)守武院(yuan)士(shi)誕辰(chen)(chen)100周年(nian)》;夏建白 陳辰(chen)(chen)嘉 何春藩(fan)《繼(ji)往開來,任重道遠(yuan)——紀(ji)念(nian)中(zhong)(zhong)國半(ban)導體(ti)事業(ye)五(wu)十(shi)周年(nian)》;陳辰(chen)(chen)嘉《沉痛悼念(nian)我最敬愛(ai)的(de)黃昆老(lao)師》;《二十(shi)世紀(ji)中(zhong)(zhong)國知名科學(xue)家學(xue)術(shu)成就概覽》物理卷;《大(da)家》欄目(mu)。