今天是王守武誕辰100周年紀念日,特推送此文,以紀念王院士及其卓越的貢獻。

王守武
半導體(ti) 器件物理學家、微電子學家,中科院院士
王守武他組織籌建了中國第一個(ge) 半導體(ti) 研究室和全國半導體(ti) 測試中心,也是中國科學院半導體(ti) 研究所的創建者。在研究與(yu) 開拓中國半導體(ti) 材料、半導體(ti) 器件、光電子器件及大規模集成電路等方麵做出了重要貢獻,他領導研製了中國的第一台單晶爐、第一根鍺單晶、第一隻鍺晶體(ti) 管、第一隻激光器,組建了第一條完全自主的中、大規模集成電路生產(chan) 線。今天是王守武誕辰100周年紀念日,特撰寫(xie) 此文,以紀念王先生及其卓越的貢獻。
1、出身書(shu) 香門第的“海歸”
inkMacSystemFont, "text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;">
inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 王守武出生於(yu) 書(shu) 香門第之家,其父王季同先生是當時有名的電氣工程師。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 1944年,王守武通過了國民政府的自費留美考試,並被麻省理工學院錄取,但是結核病使他錯過了赴美時間,未能入學。1945年夏天,在二哥王守融的陪同下,他輾轉緬甸,東(dong) 渡大洋,進入普渡大學攻讀工程力學,並因興(xing) 趣轉到物理係攻讀博士學位,專(zhuan) 注於(yu) 固體(ti) 內(nei) 部微觀粒子運動規律的研究。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 新中國成立後,他積極響應“留美中國科學工作者協會(hui) ”的號召,克服美國政府和國民黨(dang) 特務的重重阻礙刁難,攜妻兒(er) 回到祖國。
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2、半導體(ti) “國家隊”的領頭雁
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 王守武回國前並未聯係國內(nei) 的工作單位,“1950年回國的時候,我沒有什麽(me) 打算,隻是覺得國內(nei) 剛解放,想為(wei) 國家搞點建設,作點貢獻。我原來是學工程力學的,又改學物理,我覺得回來搞建設,幹什麽(me) 都可以,什麽(me) 都能幹,所以我沒有跟國家聯係,直接回來了。”王守武回憶說,“當時隻想為(wei) 祖國作點貢獻,哪裏需要就到哪裏去。中科院讓我去,我就去了。”
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 回國初期,王守武在中科院應用物理研究所工作,他先後完成了西藏地區生活用太陽灶設計,誌願軍(jun) 夜間行車防空襲車燈設計,還和同事一起安裝調試了中國第一台電子顯微鏡,後組建了應用物理所電學組。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 王守武開始接觸半導體(ti) 是緣於(yu) 一個(ge) 偶然的機會(hui) 。應用物理所的一個(ge) 儀(yi) 表壞了,給他修理,拆開後發現,裏麵的氧化亞(ya) 銅整流器壞了。經過查閱文獻,王守武搞清楚了氧化亞(ya) 銅整流器的工作原理、氧化亞(ya) 銅的實驗室製備方法,隨後他不僅(jin) 修好了儀(yi) 器,還開始嚐試自己動手製作這種整流器。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 上世紀50年代初,王守武領導應用物理所電學組開展半導體(ti) 研究。他們(men) 從(cong) 製作研究儀(yi) 器設備開始,包括動力設備、材料製作設備和分析檢測儀(yi) 器。他們(men) 繞製了一個(ge) 燒氧化銅的電爐,設計製作了電子管溫控器,對多種半導體(ti) 材料和器件的一些基本性質進行了初步測量。同時王守武也在注視著國際上半導體(ti) 科學的新發展。他很快意識到半導體(ti) 研究的重要性,尤其晶體(ti) 管發明帶來的信息技術變化。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 1956年迎來了一個(ge) 重要的轉折點,電學組在1956年的工作計劃中指出:“半導體(ti) 放大器的進一步發展將全麵地革新電子學設備的麵貌,在國民經濟上的意義(yi) 極為(wei) 重大。”
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 1956年到1960年,半導體(ti) 研究室在半導體(ti) 器件的研製方麵取得一係列成果:研製成功我國第一根鍺單晶、研製成功合金結鍺晶體(ti) 管和金鍵二極管、拉製成功摻雜的鍺單晶並完成我國鍺單晶的實用化、拉製成功我國第一根矽單晶並實現我國矽單晶的實用化、成功研製我國第一支鍺合金擴散高頻晶體(ti) 管、參與(yu) 研製成功我國第一台大型晶體(ti) 管計算機。原中國科學院黨(dang) 組書(shu) 記、副院長張勁夫在幾十年後回憶由他負責組織的中國科學院參與(yu) “兩(liang) 彈一星”的工作和貢獻,其中他談到了半導體(ti) 所的貢獻:“從(cong) 美國回來搞半導體(ti) 材料的林蘭(lan) 英和科學家王守武、工程師王守覺兩(liang) 兄弟,是他們(men) 做的工作。第二代計算機,每秒數十萬(wan) 次,為(wei) 氫彈的研製作了貢獻。”
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3、建設全國半導體(ti) 測試中心
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 1960年,中國科學院半導體(ti) 研究所正式成立,王守武任業(ye) 務副所長。是年,世界第一台激光器誕生,兩(liang) 年後,美國和前蘇聯相繼研製成功半導體(ti) 激光器。得知這一消息後,王守武看準這是一個(ge) 重大的研究方向,開始組織半導體(ti) 所進行探索。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 自1963年起,他先後領導並參與(yu) 了中國第一台半導體(ti) 激光器的研製、實現半導體(ti) 激光器的連續激射、半導體(ti) 負阻激光器以及激光應用的研究工作,為(wei) 我國在這個(ge) 技術領域的技術進步奠定了基礎。
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inkMacSystemFont, "text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 全國半導體(ti) 測試中心
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4、研製4千位的大規模集成電路
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 粉碎“四人幫”後,全國自然科學學科規劃會(hui) 議在北京召開,指示半導體(ti) 工作者“一定要把大規模集成電路搞上去”。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 集成電路是一種電子器件,通常所說的“芯片”就是指集成電路,它是將一個(ge) 電路所需的晶體(ti) 管、二極管、電阻、電容等做在一個(ge) 麵積很小的半導體(ti) 矽片上。1964年,半導體(ti) 所研製成功中國最早的集成電路,但到上世紀70年代,我國集成電路的研製和生產(chan) 與(yu) 國際先進水平有了很大差距。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 王守武先從(cong) 研製難度不大的256位中規模集成電路入手,以檢驗工藝流程的穩定性和可靠性,隨後才投片研製4千位動態隨機存儲(chu) 器。1979年9月28日,該大規模集成電路研製成功,批量成品率達20%以上,最高的達40%。這一重要突破結束了我國不能製造大規模集成電路的曆史,並獲得中科院1980年科技成果一等獎。1979年底,他也因此榮獲全國勞動模範;1980年,被評選為(wei) 中國科學院院士。
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inkMacSystemFont, "text-indent:0px;background-color:#FFFFFF;"> 1979年在超淨線工作
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5、開展集成電路大生產(chan) 試驗
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 1980年,王守武開始兼任中國科學院109工廠廠長職務,開展4千位大規模集成電路的推廣工作,從(cong) 事提高成品率、降低成本的集成電路大生產(chan) 試驗。他在109工廠,建設了大通間、高淨化級別、適合大規模集成電路生產(chan) 的現代化廠房。同時組織有關(guan) 人員,重新改造了通風、排氣係統,完善了其他一些工藝設施,從(cong) 而迅速將老廠房改造高淨化標準廠房。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 王守武率領科研人員對每台設備的每個(ge) 部件進行檢查,還研製了清洗機之類的工藝設備,使得工藝設備可靠工作。他首次選用聚丙烯做高純水的輸送管材以保障成品率;建起了用高壓充氣和抽高真空兩(liang) 種檢查氣體(ti) 管道密封性能的方法以解決(jue) 氣體(ti) 表頭密封問題。同時,他組織設計製定了對矽片等原材料的質量檢查標準和控製措施。對於(yu) 工藝技術方案,他不僅(jin) 引導大家大膽采用等離子化學氣相澱積(CVD)這一最新工藝,還積極采用半導體(ti) 研究所發明的一種成本低、光刻線邊界整齊、針孔小、適合大生產(chan) 的無顯影光刻技術。在王守武精心操持下,109廠以一個(ge) 電視機用的集成電路品種進行流片試生產(chan) ,一次就取得了芯片成品率達50%以上的可喜成果,比國內(nei) 其它研製單位的成品率高出三四倍。大生產(chan) 試驗線及成果,在1985年獲得中國科學院科技進步二等獎,後被授予國家級科技進步獎。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 1986年1月,上級將半導體(ti) 所從(cong) 事大規模集成電路研究的全套人馬,合並到109工廠,組建中科院“微電子中心”(後來更名為(wei) 微電子研究所),王守武被任命為(wei) 該中心的終身名譽主任。之後他再次親(qin) 自領導組織建設新的生產(chan) 線,並通過驗收於(yu) 1990年榮獲中科院科技進步二等獎。
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 在109工廠任職期間,王守武並未停止自己的科學研究工作。他與(yu) 有關(guan) 同事一起,研究了PNPN負阻激光器的性能、單腔雙接觸激光器的穩定性問題,以及對激光器內(nei) 部光波模式和載流子分布的計算機模擬分析等,也做出了非常優(you) 秀的成果。
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6、追憶王守武院士的偉(wei) 大貢獻
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inkMacSystemFont, "text-align:justify;background-color:#FFFFFF;"> 王守武是一位具有戰略眼光的科學家。他淵博的學識、超人的動手能力、謙遜的性格得到了國內(nei) 外廣大學者的尊重。多年來,他對我國半導體(ti) 科學技術發展方向、政策和策略的確定有過很多卓見。1987年,他因“世界新技術革命和我國的對策”獲國家科學技術進步獎二等獎;上世紀80年代,他闡述了發展我國集成電路工業(ye) 上如何處理好科研與(yu) 生產(chan) 的關(guan) 係,做好把科研成果轉變為(wei) 生產(chan) 產(chan) 品的中間環節;上世紀90年代,他提出,在製訂我國微電子行業(ye) 規劃時,要狠抓微電子所用的基礎材料和專(zhuan) 用設備兩(liang) 個(ge) 方麵的基礎,重視科技隊伍的培養(yang) ;2000年,他建議,發展半導體(ti) 工業(ye) 要開拓市場,可以考慮用通信電路作為(wei) 我國發展半導體(ti) 工業(ye) 的突破口,集中力量,發展我國獨特的係列產(chan) 品,力爭(zheng) 在國際上占有一席之地;2006年,王守武呼籲,科研成果轉化要打破科研院所與(yu) 產(chan) 業(ye) 部門之間的“條條塊塊”。
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