簡介:林蘭英(1918年2月7日—2003年3月4日),女,福建莆田人,半導體材料科學家,中國科學院學部委員,中國科學院半導體研究所研究員、博士生導師。
林蘭英于1940年從福建協(xié)和大學畢業(yè)后留校任教;1948年赴美留學,進入賓夕法尼亞州迪金森學院數(shù)學系學習;1949年獲得迪金森學院數(shù)學學士學位,同年進入賓夕法尼亞大學研究生院進行固體物理的研究,先后獲得碩士、博士學位;1955年博士畢業(yè)后進入紐約長島的索菲尼亞公司擔任高級工程師進行半導體研究;1957年1月回到中國,并進入中國科學院物理研究所工作;1960年中國科學院半導體研究所成立后,林蘭英擔任該所研究員;1977年至1983年擔任中國科學院半導體研究所副所長;1980年當選為中國科學院學部委員(院士);2003年3月4日在北京逝世,享年85歲。
林蘭英主要從事半導體材料制備及物理的研究。在鍺單晶、硅單晶、砷化鎵單晶和高純銻化銦單晶的制備及性質(zhì)等研究方面獲得成果,其中砷化鎵氣相和液相外延單晶的純度及電子遷移率,均達到國際先進水平。
1918年2月7日,一位未來中國偉大的半導體材料領導人——林蘭英在福建莆田縣出生了。盡管林氏一族在當?shù)貍鞒杏凭?,素有名望,是福建莆田當?shù)氐拿T望族,被當?shù)厝朔Q作“媽祖后人”、“九牧林家”,但是在上個世紀二十年代,人們普遍認為男孩才是一個家族的希望,所以女孩仍不被家庭重視,盡管林家祖父對此很是失望,但是這個女嬰作為自己兒子的第一個血脈,他還是親自為這個孩子起名“蘭英”。
而林蘭英也將是中國未來半導體材料科學的奠基人和開拓者,中國光伏產(chǎn)業(yè)科研界最早的那一批領導者,“林蘭英”這個名字也將會在中國歷史上有著一席之地。
童年窮困仍學業(yè)有成
林蘭英的童年過得并不能算得上幸福,母親在家中的地位一直到生下兒子林文豪之后才得到了改善,并且在這之后還生下過四個女兒。不幸的是這四個女兒有的早早夭折,有的被送去鄉(xiāng)下當了童養(yǎng)媳,只有林蘭英被留在了家中。
林蘭英之所以能夠留在林家成長,是因為她自小就很能干。從四歲那一年便能拿著抹布擦桌子,拿著比自己還高的笤帚打掃家中庭院。五歲時候的林蘭英便開始幫家里人做飯,負責一家人的一日三餐,并且還要照顧出生不久的弟弟。林蘭英承受著這個年紀本不該承受的重擔。
后來的林蘭英憑借自己優(yōu)秀的成績,考上了福建私立協(xié)和大學的物理院系,成為了莆田地區(qū)的第一位女大學生,并且被當?shù)厝朔Q作“女狀元”。但是這些榮譽并沒有讓林蘭英迷失自己的目標,不斷地學習仍然是她每天最重要的事情。
她立志要去西方國家學習最為先進的技術,并且將這些科學技術帶回國內(nèi),改變祖國的現(xiàn)狀。
1948年8月,林蘭英拿到了賓夕法尼亞大學迪金森學院的錄取通知書,與家人揮手告別遠離故土,在1955年,林蘭英利用八年的時間拿到了博士學位,成為了賓夕法尼亞大學校史上面的第一位中國女博士。并且因為在校期間表現(xiàn)得成績尤為突出,林蘭英的導師羅思十分看重這個中國女孩,認為她必將會擁有自己的成就,于是導師羅思推薦林蘭英去索菲尼亞公司擔任高級工程師。
這也將是林蘭英與半導體結(jié)緣的契機。
因硅研究在半導體行業(yè)名聲大噪
學習期間,適逢美國貝爾實驗室的物理學家運用固體物理理論解釋了半導體現(xiàn)象,并與冶金技術結(jié)合制成了世界上第一塊半導體鍺單晶,轟動了全世界。正在學習固體物理的林蘭英,迅速發(fā)現(xiàn)這項研究對國家戰(zhàn)略的巨大意義,開始了對半導體材料的研究。
半導體是一種介于導體與絕緣體之間的物質(zhì)。在我國說起它,許多人會把它與收音機聯(lián)系起來,甚至誤認為半導體就是收音機。實際上,收音機是我國用半導體材料生產(chǎn)的第一件民用產(chǎn)品。但它真正的意義并非如此。
這家公司是當時美國半導體行業(yè)中的領跑者,有著非常先進的半導體研究成果。在這家公司工作期間,在林蘭英的研究下,為公司解決了硅單晶制造過程中所存在的污染問題,并且非常創(chuàng)新的設計了籽晶保護罩,后來又為公司解決了硅和鍺的歐姆接觸問題,并且在這個過程之中,林蘭英先后申報了兩項專利,發(fā)表了無數(shù)論文深受公司的賞識,并且在半導體研究行業(yè)里面名聲大噪,成為行業(yè)知名學者。
毅然回國 在我國半導體材料研究領域作出重要貢獻
在上個世紀的五十年代,隨著中國不斷地發(fā)展,需要大量的科技人才為國助力。很多在海外的學者紛紛踏上了回國的路程,1956年,林蘭英也決定回到自己的祖國,為祖國的半導體研究出一份力。對此索菲尼亞公司對林蘭英許下巨大的財富以及名利,希望林蘭英繼續(xù)留下來工作,但是林蘭英回國的心非常堅定,拒絕了索菲尼亞公司的挽留。
美國曾無數(shù)次阻攔想要回到祖國的中國學者,著名學者錢學森就因為想要回到祖國而遭受到美國的阻攔,甚至直接被關入獄。
林蘭英也受到了不少的阻撓,但是歷經(jīng)幾次波折,她終于踏上了回國的路。
當時中國的半導體研究才剛剛起步,美國學者曾斷言,中國要到60年代才能著手于半導體單晶材料的研究,但王守武,廖德榮,姜文甫等在林蘭英協(xié)助下,于1957年11月拉制了中國第一根鍺單晶。1958年秋,林先生用從國外帶回的硅單晶做籽晶,拉制成功了中國第一根硅單晶。到1962年秋,林先生悉心指導科研人員,利用自行設計制作的硅單晶爐,拉制成功了無位錯的硅單晶。后來的林蘭英又投入研發(fā)硅單晶爐。她仔細考察、分析了蘇聯(lián)封閉式硅單晶爐,發(fā)現(xiàn)了不足,開始研究設計中國式硅單晶爐。1961年的深秋,由林蘭英主持設計加工的中國第一臺開門式硅單晶爐制造成功。1962年春,林蘭英依靠國產(chǎn)第一臺開門式硅單晶爐,正式啟動拉制工作。中國第一根無位錯的硅單晶拉制成功,無位錯達國際先進水平。
1962年,在成功拉制中國第一根無位錯的硅單晶后,林蘭英又采用水平布里奇曼生長法,成功制備了砷化鎵單晶——砷化鎵是第二代半導體材料,非常重要。在這期間,林蘭英又把目光投向了硅外延材料的研制。這是一種具有兩層硅單晶結(jié)構(gòu)的材料,具有非常重要的戰(zhàn)略意義。在硅單晶的基礎上,她又一次成功了。這種硅外延材料制作的一些新型硅器件,使得軍用雷達、電臺、遙感測量儀器等更為精確可靠。值得一提的是,這種材料在第一顆原子彈的制造過程中發(fā)揮了不可忽視的作用。林蘭英也因此成為了為“兩彈一星”作出重要貢獻的科學家之一。
1973年,還在“文革”風雨中的她,第一次提出用汽相外延和液相外延法制取砷化鎵單晶,后來,砷化鎵汽相外延電子遷移率連續(xù)4年居國際最高水平,至今還處于國際領先地位。
80年代,她開創(chuàng)性地提出在太空微重力條件下拉制砷化鎵的設想。1987年8月,中國終于在第九顆返回式人造衛(wèi)星上拉制出了第一塊高質(zhì)量低缺陷的砷化鎵單晶。
2003年3月4日,林蘭英院士與世長辭,結(jié)束了自己傳奇的一生,我們永遠感恩林蘭英院士以及像她一樣的人,這種為國家奮斗和無私奉獻的精神,也觸動著每一代的中華兒女。
林蘭英胸懷大志,腳踏實地,堅忍不拔,勇攀科學高峰。她不僅勤奮、扎實、深入地學習和鉆研數(shù)學、物理等學科理論,更重視實踐,并在實踐中不斷探索。她在向科學進軍的崎嶇道路上,不畏艱難險阻,奮勇當先。
她不僅自己在學術上面有著重大貢獻,在這40多年來,她還傾注心血,精心指導,培養(yǎng)出一大批半導體物理和材料的高水平的科研和教學人才,這些人才也都為我國的光伏半導體產(chǎn)業(yè)都作出了較大貢獻。
中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景廣闊,中國制造的光伏產(chǎn)品遠銷世界各國,這是中國民族企業(yè)的崛起,未來將會有更多的林蘭英投身于半導體材料建設當中去,林蘭英精神也會繼續(xù)傳承下去!
責任編輯: 李穎