林兰英:中国半导体材料科学先驱
2023-05-26
林兰英(1918—2003),我国半导体材料学家、物理学家,中国科学院院士,曾任中国科协副主席。林兰英成功研制出我国第一根硅、锑化铟、砷化镓、磷化镓等单晶,为我国微电子和光电子学的发展奠定了基础。她曾两次荣获国家科技进步奖。
1918年2月,林兰英在福建莆田出生。幼年的她勤劳敏学,心灵手巧。在林兰英6岁时,受封建思想影响的母亲不允许她去学校读书。为了获得上学的机会,她把自己反锁在房间,近三天不吃不喝,以绝食明志,才获得了和家里男孩一样的受教育机会。林兰英深知学习机会来之不易,平日学习非常刻苦,从初中到高中,她每个学期的总成绩都是年级第一。
1936年,林兰英以优异的成绩考入福建协和大学(是今福建大学和福建农林大学的主要前身)。毕业后,林兰英留校任教。1948年,她以留学生身份前往美国迪金森学院数学系留学。1949年,林兰英顺利获得该学院的数学学士学位。当时,她的导师推荐她到芝加哥大学数学系继续学习,但林兰英怀着“一切都应该服从祖国建设事业的迫切需要”的想法,果断改学固体物理专业。当时,国内对这一领域的研究还是一片空白。同年秋,林兰英进入美国宾夕法尼亚大学研究生院学习固体物理。
1955年,林兰英成为宾夕法尼亚大学第一位中国博士,也是该校第一位女博士。博士毕业后,林兰英受聘于索菲尼亚公司,负责半导体科研工作。在她的指导下,该公司成功造出第一根硅单晶……公司连续三次提高她的年薪,各种奖励也接踵而来,但林兰英却一刻也没有放下回国建设新中国的念头。
1957年春天,林兰英冲破层层阻碍,回到了阔别数载的祖国,进入中国科学院应用物理所工作,并马上着手开展半导体研究工作。当时,我国的半导体事业十分落后,林兰英仅用半年时间,就研制出了我国第一根锗单晶。接着,她仅用一个月的时间,就研制出n型和p型的锗单晶各1公斤。她研制的锗单晶为北京电子管厂生产的半导体收音机提供了制造原材料。1958年,中国生产出了第一台半导体收音机。
林兰英曾说:“我们中华儿女,要有民族自尊心,要有自力更生的精神。我们中国的科学,只有敢于走自己的路,勇于向前冲,冲到别人前头,才能站在科学的前沿位置。”20世纪60年代,硅单晶已经取代锗单晶成为新的半导体材料,但中国却还没有生产出硅单晶材料。经过摸索,林兰英提出用抽高真空技术拉制硅单晶的方法。经过几个月的实验,她自己动手设计并制作了一台硅单晶炉。1962年,林兰英使用这台硅单晶炉拉制出中国第一根无位错硅单晶。
在成功拉制无位错硅单晶后,林兰英又把制造砷化镓单晶事宜提上日程,砷化镓单晶是用于微电子领域和光电子领域的材料。1962年10月,林兰英成功拉制出砷化镓单晶,该砷化镓单晶的电子迁移率达到当时世界最高水平。20世纪80年代,林兰英提出在太空微重力条件下拉制砷化镓的设想。1987年8月,这一设想最终在我国第9顆返回式人造卫星上实现。
晚年的林兰英,将精力放在培养年轻科研工作者上,包括吴德馨、王占元两位院士在内的大批优秀科研工作者,都曾得到林兰英的悉心教导。
林兰英研究半导体材料科学40余年,把毕生的精力献给了我国的半导体材料科学事业。在她的推动下,我国在半导体材料科学研究中取得了令世人瞩目的成就。
(本文根据学习强国福建学习平台、《人民日报》、《学习时报》等登载的相关内容整编。)