我国“半导体材料之母”
林兰英
(1918-2003)
所谓半导体,是指导电性能介于金属和绝缘体之间离子型导电的物质。用它制成的半导体二极管、三极管和集成电路等,是许多现代新科技不可缺少的主要部件。世界第一块半导体材料锗单晶,早在1948年已被美国的物理学家研制出来了,而中国半导体材料科学发展史的第一页,则是由林兰英来书写的。
抗争而来的求学机会
6岁的时候,林兰英便吵着要上学,但守旧的母亲却不允许。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。
虽然求学路上经历了很多磨难, 加上在学习之余还要承担繁重的家务劳动,但林兰英都克服坚持了下来。从初中到高中,12个学期她考了12个全年级第一。
1936年,她以优异的成绩考入福建协和大学数理系。毕业后,林兰英留校任教,1948年,作为交换留学生前往美国迪金森学院数学系留学。因为成绩优秀,林兰英很快受到数学系主任埃尔教授的器重,常常把自己编写的专著交给她,让她为书中的习题作解答。简洁的答案、奇特的思路让埃尔教授对她大加赞赏,“东方才女”的名声就这样流传开来。
获得数学学士学位后,鉴于人才难得,埃尔教授推荐她去芝加哥大学深造。但林兰英认为,贫穷落后的祖国,最为需要、最为适用的,还是物理。因此,她毅然放弃了在数学领域已经取得的成绩,于1949年进入宾夕法尼亚大学,开始了固体物理研究。
工作中的林兰英
1955年,林兰英的博士论文发表于美国最具权威的《理评论》杂志上,受到高度好评,她也因此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。
报效祖国的赤子之心
博士毕业后,在导师的推荐下,林兰英受聘于索菲尼亚公司,任高级工程师,负责半导体科研工作。依靠林兰英杰出的科学分析指导,公司成功地造出了第一根硅单晶。不久,她又为公司申报了两项专利,公司三次提高她的年薪。
奖励、加薪接踵而来,林兰英却一刻也没有放下回国的念头。奈何出色的成绩令她在美国联邦调查局“榜上有名”,归国之路受到百般刁难。
1956年,在日内瓦会议上,中美达成协议:中方分批释放在朝鲜战场被俘的美军,而美方则允许部分留学生回中国。
消息传开,以“母亲重病”为由,林兰英提交了回国申请。提出辞职的时候,公司主管非常意外:“你回到历经战乱的中国,只会过一种大大低于美国生活水准的生活。”一对美籍华人朋友也专程赶来劝说,林兰英却斩钉截铁:“你要说服我不回国就像我要说服你回国一样是不可能的!”
1957春节,经历了联邦调查局的层层阻拦,林兰英踏上了祖国的土地。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。
回国后,她因急性腹膜炎被抬上手术台,周恩来总理指示:“只能治好,不能出任何意外。”林兰英泪光盈盈,更加坚定了报效祖国的决心。
林兰英十分爱国。20世纪80年代中期,林兰英去美国几所大学访问,向那里的中国留学生说了这样一段话:“不能用50年代的条件要求你们,因为时代不同了。但无论是50年代还是80年代,甚至是21世纪,有一个我们大家必须遵循的共同点,那就是凡是炎黄子孙,你应该把你的黄金时代贡献给祖国的科学事业。”
创造多个“新中国第一”
党和国家对回国的林兰英高度重视,安排她去中科院应用物理所工作。“我也有过思想斗争,我不是学半导体材料的,国外也没有这个专业,但为了填补我国半导体材料的空白,我还是服从了。”
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制造过程中。1958年,在她的努力下,拉制出中国第一根硅单晶。不仅如此,北京电子管厂还利用她和同事们研制成功的锗单晶,制造出我国第一次向市场销售的半导体收音机。
此后,林兰英还在半导体材料研制方面,创造出许多个中国第一。
1961年,她主持设计的我国第一台开门式硅单晶炉研制成功,由于这种炉的技术先进,后来还远销多个国家;
1962年春,她成功拉制出我国第一根无位错硅单晶,其质量达到世界先进水平;
同年10月,研制出我国第一个砷化镓单晶样品,为1964年我国第一只砷化镓二极管激光器的问世准备了条件;
1981年,合作完成4千位、16千位大规模集成电路——硅栅MOS随机存储器的研制,因而获得中国科学院重大科技成果一等奖;
1987年,她在我国返回式卫星上成功进行生产我国第一根砷化镓晶体实验,这是世界上第一次利用太空材料制作成半导体器件;
1988年,林兰英再次问鼎太空,进行掺硅的砷化镓单晶太空生长试验,并用这种崭新的材料作“衬底”,制得室温连续相干双异质结激光器,最先证明了空间材料的可用性,这在国际同行中是首创。
晚年的林兰英
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。
终身未婚的林兰英,全部的精力和智慧都贡献给了科学,因而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。她身为巾帼,用心乃丈夫,有胆有识,敢打敢拼,她的丰功伟绩、赤子情怀,值得每一个中国人为之骄傲和自豪。
(莆田市纪委监委 供稿)
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