王守武笔下的人物生活

王守武是我国著名的半导体器件物理学家和微电子科学家。1980中国科学院当选委员(院士)。中国第一个半导体实验室、半导体器件厂、半导体研究所、国家半导体测试中心的创始人。

王守武,江苏苏州人,03月1919出生。童年经常与疟疾纠缠,身体状况较差,智力一度受到影响。上学后,频繁的病假和持续的自习,让王守武养成了沉默寡言、内向的性格和善于独立思考的习惯。他4岁的时候,父亲去上海和别人一起办了一个机械厂,家也搬了。不到两年,工厂倒闭,家里分发了很多加工工具,让王守武在家里学会了钳工、配钥匙、修家电、绕变压器等技能。王守武后来强大的科研实践能力,得益于当时的培养和锤炼。他的父亲热爱数学,经常给孩子讲一些有趣的数学,或者给孩子一些智力测验,让他们在工作之余作答。当时王守武已经听父亲讲过如何和兄弟姐妹一起找到圆周率。虽然他不懂,但无理数“圆周率”的特性却一直印在他的脑海里。

1934年,王守武父亲退休,举家迁回苏州。王守武也转到省立苏州中学读书。高三的时候,学习了三角和高等代数之后,他的思维开窍了。他从反三角函数的级数展开中得到了π的计算方法,并写出了《圆周率的级数展开》一文,发表在苏州中学的校刊上,揭示了他在理解数学理论方面的非凡天赋。从此,从事自然科学工作不仅符合父亲的希望,也是他酝酿的意愿,渴望名师教诲,渴望在名牌大学接受严格的理科训练。

1934父亲从北京中研院工程研究所退休后回到上海。后来因为怀旧,一家人搬回了苏州。王守武也转到省立苏州中学读书。王守武高中毕业前夕没治好的疟疾复发,耽误了学校的年终考试和苏州的毕业考试。有了大专学历,他很难像哥哥姐姐一样进入清华、燕京、协和等名校,只好听从在美国留学的大哥王守敬的建议,进入同济大学的德语补习班。一年后,他回到苏州中学参加考试,拿到高中毕业证,才正式成为同济大学机电系的一名学生。

1941年春,王守武从昆明市郊的同济大学临时校舍毕业后,成为昆明的一名公务员,他的哥哥王守敬是那里的总经理。一年后,他加入中国共和翻沙实验厂,任工务主任。实习结束后,不善言辞的王守武觉得自己不适合工厂管理,于是申请回到母校任教,该校已迁至四川李庄。

1945 10王守武漂洋过海,进入美国印第安纳州普渡大学研究生院学习工程力学,师从R. M. Sturm,次年6月获得硕士学位。王守武各科成绩优异,尤其是数学,受到老师和同学的表扬。为了鼓励王守武继续深造,学校资助他攻读博士学位。这时,新兴的量子力学引起了王守武的兴趣,他从工程力学转向研究微观粒子的运动规律,导师是H. M .詹姆斯。两年后,王守武完成了题为《计算钠金属结合能和压缩系数的新方法》的论文,获得博士学位。普渡大学工程力学系主任任命后,留校任教。此时,他和同样就读于普渡大学的葛秀怀女士组成了一个温馨的家庭,过着安静舒适的生活。

1950年6月25日朝鲜战争爆发。王守武以“回乡服寡母”为由,提交了回美国的申请。获批后,在印度驻美大使馆的协助下,很快办完了离美手续。夫妻俩于5438年6月+同年10月,带着不满一岁的女儿离开美国回到家乡。

1950年底,王守武刚刚踏上祖国的土地,上级赋予他一项紧急任务:为抗美援朝前线的志愿军运输队设计专用的车灯和路标,让祖国的“最可爱的人”在朝鲜前线夜间行驶,不被敌机发现,不被轰炸。渴望报国的王守武立即组织他所在的应用物理研究所科研人员进行设计和生产。他根据光线在锥面上定向反射的原理,使路标上专门设计的车灯反射的光线只能射向驾驶员的眼睛,从而避免了敌机发现的可能。设计完成后,进行了现场试验,圆满完成了任务。

1951年5月西藏和平解放后,当地政府发现西藏人民极度缺乏燃料和能源,但高原阳光明媚,于是向中科院提出请求,为他们设计制造太阳灶。受命负责这项设计任务的王守武考虑到大面积抛物面反射镜的制造难度较大,决定采用由多个窄锥反射镜组成的反射系统。通过调节每个锥面的倾斜度,平行于主轴方向的光被反射到太阳灶的中心。设计成功后,它可以在15分钟内烧开一壶水。这种太阳灶在青藏高原已经发挥作用很久了。

1953年春,中国科学院派员赴苏联考察,了解苏联科研进展情况。回国后,代表团访问了苏联,报道了苏联在半导体科技方面的巨大成就和快速进步。这些信息使中国科学家,特别是物理学家进一步认识到半导体科学技术在社会主义建设事业中的重要性,应该大力推动这项工作。因此,中国物理学会常务理事会决定于6月底召开全国半导体物理学术讨论会1955+0。

1954年,王守武作为研讨会筹备组成员,与同期回国的黄昆、洪、唐定远合作,翻译了苏联半导体权威学者A.F .约菲所著《近代物理中的半导体》一书,由科学出版社于1955年出版。65438到0955,黄昆在北大物理系开了半导体物理这门课,这门新课程也是他们四个教的。1956 1这四位专家与后来回国的专家一起,在物理学会年会上对“半导体”进行了多方面的介绍,希望引起有关方面的重视。王守武报告的题目是“半导体整流器”和“半导体的电子伏打效应理论”。

在此期间,作为半导体科学的开山之作,王守武开展了硒和氧化亚铜整流器的制造条件和性能研究,并从理论上分析了半导体整流器的一些性能。其研究成果已发表在《中国物理杂志》上。

1956是王守武科研的一个关键转折点。因为就在这一年,王守武被邀请到京西宾馆,参与周恩来总理主持的《国家十二年科技发展远景规划》的讨论和制定。在确定的57个重大科技项目中,发展半导体科技被列为四大应急措施之一。为了执行这一紧急任务,中央有关部门决定由黄昆、谢希德、王守武等知名学者对培养人才、从事开拓性研究进行突击。深知这项工作的重要性,王守武毅然中断其他科研项目,投身于半导体的研究,组建了中国第一个半导体实验室——中国科学院应用物理研究所。

根据当时国外文献的报道,锗是制作晶体管最现实的材料。目标明确后,在他和同事吴希久研究员的组织领导下,来自二机部华北无线电元件研究所、南京工程学院等单位的40多名科学工作者,集中力量进行半导体锗材料的研究。在抓锗材料提纯的同时,亲自领导设计制造了我国第一台拉制半导体锗材料的单晶炉,并于1957年底成功拉制出我国第一颗锗单晶。1958年8月,负责器件组的王守爵副教授从苏联留学归来,引出了合金扩散工艺,加速了我国第一批锗高频合金扩散晶体管的研制成功。作为研究室主任,王守武参与了锗高频合金扩散管的研制,还参与了拉制硅单晶的组织领导工作,具体解决了拉制硅单晶过程中坩埚底部温度过高造成的跳硅问题。

65438年至0957年林兰英回国时,王守武亲自到她下榻的宾馆动员她到半导体工作组工作并担任材料研究组组长,实施硅单晶的绘制方案。在王守武和林兰英的共同努力下,1965年7月,中国第一颗硅单晶诞生了。为了推动我国第二代(晶体管型)电子计算机的研究,在王守武和有关同志的领导下,1958年成立了我国最早的晶体管厂——中国科学院109厂,从事锗高频晶体管的批量生产。在人员和设备困难的情况下,组织全厂作战。到1959年底,为109 B计算机的研制提供了12个品种、145千多个锗晶体管,完成了所需的器件生产。

1956是王守武科研的转折点,也是他一生中至关重要的时代。因为在这一年,王守武受邀参加了“十二年国家科技发展远景规划”研讨会。在确定的57个重大科技项目中,发展半导体科技被列为四大应急措施之一,是实施的重点。为了执行这一紧急任务,中央有关部门决定由黄昆、谢希德、王守武等知名学者分别在培养人才和从事开拓性研究工作方面进行突击。深知这项工作的重要性,王守武毅然中断了其他科研项目,投身于半导体的研究。刚满30岁的王守武,在共青团中央礼堂、在北京图书馆广场、在天津、在上海、在大江南北,讲学、开报告会,大力普及半导体科学知识,热情宣传“半导体”科学的广阔前景。

在应用物理研究所王守武,为电学研究组成员举办了半导体方面的培训班,随后建立了中国第一个半导体实验室,并由实验室主任担任。

根据当时国外文献的报道,锗是当时制作晶体管最现实的材料。目标明确后,在后来回国的研究员吴希久的组织领导下,来自华北无线电元件研究所、南京大学、武汉大学等二机部各单位的40多名科学工作者,集中力量进行半导体锗材料和锗晶体管的研究。在抓锗材料提纯的同时,他亲自领导设计制造了中国第一台单晶炉,并于1957年底成功拉制出中国第一颗锗单晶。同年,165438+6月底至次年年初,王守武与同事合作,成功研制出国内第一批锗合金结晶体管,掌握了锗单晶中的掺杂技术,可以控制锗单晶的导电类型、电阻率、少子寿命等电学指标,满足独立生产不同器件的要求。

1958年8月带领器件组的王守爵从苏联留学回来,吸引了半导体“合金”和“扩散”的双重工艺,促进了晶体管发展在工作频率上的飞跃,加速了我国第一批锗高频合金扩散晶体管的研制。

作为研究室主任,王守武参与了锗高频合金扩散晶体管的研制,还参与了拉制硅单晶的组织领导工作,亲自解决了拉制硅单晶过程中坩埚底部温度过高造成的“跳硅”问题。

1957春林蓝瑛教授从美国回来,被任命为半导体研究实验室材料研究组组长。在她的领导下,重新设计了拉制硅单晶的炉子。在王守武和林兰英的共同努力下,1958年7月,用林兰英从国外带回来的硅单晶作籽晶,制成了中国第一颗硅单晶。

为了推动我国第二代电子计算机的研究,1958年在王守武和有关同志的领导下,成立了我国最早的晶体管工厂——中国科学院109厂。工厂一建立,锗高频晶体管就马上开始量产。在人员和设备困难的情况下,他组织全厂全力以赴。到1959年底,他已为计算技术研究所研制109 B计算机提供了12多个品种、145千只锗高频合金扩散晶体管,完成了机器所需半导体器件的生产任务,及时为两弹一星任务提供了技术保障。

1960年4月,王守武被任命为中国科学院半导体研究所筹建委员会副主任。1960年9月6日,在原应用物理研究所半导体研究室的基础上正式成立半导体研究所,任命王守武为第一业务副所长,负责科研业务管理和开拓分支机构的建立。1962根据国家科委决定,王守武在半导体所成立国家半导体测试中心,并兼任中心主任。

1960年2月,王守武加入中国* * *制作党。

随着科学的发展,半导体科学的分支也在不断扩大。1962年,美国宣布第一台半导体激光器由砷化镓半导体材料制成,在世界上产生了很大影响。这种器件在体积、重量和发光效率方面都优于其他激光器,应用前景更为广阔。有远见的王守武在1963成立了激光实验室,并担任实验室主任。当时,在林兰英研究员的带领下,半导体所材料研究室成功研制出砷化镓单晶材料,从而使从事半导体砷化镓激光器的研发成为可能。在当时的实验室条件下,很难用X射线对单晶进行定向。王守武创新了光学定向的新方法,大大加快了研制进程,提高了各道工序的良率。在王守武的带领下,实验室于1964年元旦前夕成功研制出我国第一台半导体激光器。

此后,为了将这些科研成果迅速推广到实际应用中,王守武不仅继续研制激光器新品种,还亲自指导和参与了激光通信机和激光测距仪的研制。不久后,中国第一台激光通信机诞生,不用电线就能进行3公里以上的秘密通话。为了提高激光测距仪的可测距离,王守武提出并设计了一种从噪声中提取信号的电路。安装这个电路后,激光测距仪的测距能力可以提高一倍以上。这些研究成果填补了国内空白,有力地支持了国家现代化建设和国民经济建设。

就在王守武大显身手,投身于中国半导体科学发展的时候,“文革”开始了。虽然王守武处于被监督劳动的屈辱地位,但他从未忘记自己的科学生涯。他被解除领导职务后,留在研究室帮助改造工具,修理仪器。为了弥补激光装置研究室分析激光特性手段的不足,他设计研制成功了激光发散角分布测试仪。

1968年春天,时任科委领导专门让王守武紧急完成一项从越南战场带回来的武器解剖任务。王守武毫不犹豫地登上了去Xi安的航船。文化大革命后期,周恩来总理号召“重视基础理论研究”。面对半导体所基础理论研究队伍遭到“文革”严重破坏的困难局面,王守武积极行动,开始了基础理论研究,对耿氏器件中新发现的畴的雪崩弛豫振荡进行了深入研究。基于这项工作,论文于1975在美国物理学会年会上宣读,受到国外同行的好评,并于当年发表在《中国科学》杂志上。在此基础上,他开始利用计算机模拟技术分析耿氏器件中的高场畴动力学,取得了一系列成果,发表了多篇论文。

1978 10中科院领导同志把王守武请到办公室,要他出来改变现状,全面负责4000位MOS随机存储器这种大规模集成电路的研究。

王守武从稳定工艺入手,按照影片的流程,仔细检查工艺线的每一道工序,详细制定出各自的操作规程。他从开发256位中规模集成电路开始,难度不大,用来测试工艺流程的稳定性和可靠性。当成品率达到97%以上时,王守武允许投影机试制4000位DRAM。1979年9月28日,该类集成电路的批量良率达到20%以上,最高达到40%,是当时国内大规模集成电路发展的最高水平。该研究成果获中国科学院1979科研成果一等奖。1980~1981年,在王守武和林兰英的亲自指导下,研制成功了16千位大规模集成电路。这一重要成果获得中国科学院1981科研成果一等奖。

65438-0973,领导半导体激光器高场畴动力学和畴雪崩研究。65438-0978,主导半导体大规模集成电路及其工艺的研发。

1979年底获得全国劳动模范荣誉称号。

1980年春节刚过,上级让王守武到中科院109担任厂长,进行4000个大规模集成电路的推广,搞大规模集成电路生产实验,提高良品率,降低成本。王守武一到109厂房,就高标准修改厂房扩建工程设计方案。用很少的资金,不太长的时间,就把老厂房改造成了1000到10000的洁净度,并有一定的湿度控制和温度控制的高净化标准厂房。中科院109厂年产百万中大规模集成电路生产线在王守武的精心管理下宣布竣工,其产品也进入市场,接受了众多用户的检验。1985期间,国内数百名专家齐聚一堂,对王守武设计建造的集成电路量产实验线进行技术鉴定。该成果获1985中国科学院科技进步二等奖。

在利用国产原有设备进行大规模生产实验的同时,王守武还领导并参与建设了另一条引进现代集成电路的中试生产线。1988该生产线通过了国家计委、国家科委、电子工业部、北京科学院、中国科学院等国内著名专家的验收,并获得1990中国科学院科技进步二等奖。

在王守武的倡议下,5438年6月+0986年65438+10月,上级将从事大规模集成电路的半导体研究所整个团队并入工厂109,组建中科院“微电子中心”。王守武,年事已高,被任命为中心终身名誉主任。王守武从此离开了现在的工作,专门从事学术研究。