林兰英
林兰英,女,福建莆田人,中国半导体材料之母。1940年毕业于福建协和大学(福建师范大学前身)物理系;1955年获美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)博士学位;中国科学院半导体研究所研究员。长期从事半导体材料科学研究工作,是我国半导体科学事业开拓者之一。先后负责研制成我国第一根硅、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;负责研制的高纯度汽相和液相外延材料达到国际先水平。
简介
1940年毕业于协和大学物理系。曾任协和大学助教、讲师。1955年获美国宾夕法尼亚大学固体物理博士学位。1957年回国。历任中国科学院半导体研究所研究员、副所长,中国科协第二至四届副主席,中科院技术科学部委员。是第三、七届全国人大常委,第四至六届全国人大代表。主要从事半导体材料制备及物理的研究。在锗单晶、硅单晶、砷化镓单晶和高 林兰英纯锑化铟单晶和制备及性质等研究方面获得成果,其中砷化镓气相和液相外延单晶的纯度及电子迁移率,均曾达到国际先进水平。
1918年2月7日,农历丁巳年十二月二十六日,她诞生在明代嘉靖年间的南京御史、清官林润故居里。林兰英的降生,给位于城里下务巷林宅大院的上空蒙上了一层阴影,莆田这个“文献名邦”、“海滨邹鲁”,孔孟之道氛围浓厚,何况林宅大院,人们最关注的是添“丁”,生个男孩,而林兰英偏偏是个女孩,同样是女人的祖母说:“没用的东西”。
这个“没用的东西”顶着世俗沉重的压力,冲破重重阻力,顽强地生长了。经过一番绝食斗争,家人批准林兰英上了砺青小学。后来保送进入砺青中学。而后又以优异的成绩,考入省立莆田中学高中部,成了当时高一年段唯一的一名女生,一年后转学到咸益女子中学,成绩一直名列前茅。1936年,林兰英又以优异的成绩考入了福建协和大学,当时整个莆田县,女大学生屈指可数,这次,林宅大院充满了喜庆气氛,当年“没用的东西”成了林家的宠儿,母亲格外高兴,过去一切的委屈、忍辱负重化为乌有,为自己生了个女大学生而感到自豪。
为了攀登科学高峰,“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,林兰英沿着崎岖山路,不畏艰难义无反顾地不断登攀。1948年8月9日,她离开亲人,离开祖国,远涉重洋到美国留学。几度风雨几度春秋,1955年6月,美国宾西法尼大学建校215年以来,第一次出现了一个中国博士的名字,她就是林兰英。之后,她被聘为从事半导体科研工作的索菲尼亚公司高级工程师。她超人的智慧和埋头苦干精神受到公司的赞扬,正是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,又为公司申报了两项专利。同时,她的论文陆续在权威学术期刊上发表,公司三次提高她的年薪,另一家半导体公司开出更高的价格,想挖走林兰英。面对种种优惠条件和常人梦寐以求的诱惑,林兰英不为所动。“梁园虽好,非久居之乡”,她想莆田下务巷那个大院了,她想祖父祖母爱的唠叨了,她想爸爸妈妈弟弟妹妹们了,她想贫穷落后而亲爱的祖国了,她想归去来兮了。
几经周折抗争,1957年1月29日,林兰英乘坐的客轮安抵香港,在国务院办公厅精心周密安排下,她走上了深圳罗湖桥头,回到了祖国怀抱,浪迹天涯的游子终于回家了。亲人团聚,林兰英百感交集,尽情地享受浓浓的亲情,如饥似渴地品尝家乡的菜肴,贪婪地饱览久违的广化寺、梅峰寺、石室岩、木兰陂、妈祖庙……
但林兰英是属于全中国的,不久,她就离家北上,像当年赴美时一样,仍由大弟林文豪送她经上海去北京,在中国科学院物理所工作。工作才一星期,林兰英就得了急性腹膜炎,动了手术。此事惊动了周总理,她一上手术台,日理万机的周总理亲自打去电话,指示医院“只能治好,不能出意外”,并说这是一项政治任务。林兰英知道后,热泪盈眶。后来她又知道,从她交涉 林兰英回国起,直至安排工作,始终在周总理的关怀下进行。总理的人格深深震撼着林兰英,她决心以总理为楷模,拼命工作,报效祖国和人民。
1957年,林兰英和同事们拉制成功了中国第一根锗单晶;1958年初,我国的半导体收音机诞生了;那年国庆前夕,又研制成功了中国第一根硅单晶;1962年,拉制成功砷化镓单晶;1964年,砷化镓二级管激光器问世;1987年,林兰英和同事们又异想天开,利用卫星拉制成功了两块太空砷化镓单晶,这一“国际领先”的科研成果,受到全世界科学家的关注,林兰英赢得了“太空材料之母”的桂冠。她创造了一个又一个高精尖科技成果,鲜艳的五星红旗一次又一次在国际科技“奥运会”上升起,林兰英为祖国和人民赢得了殊荣。中央电视台“东方之子”栏目专题报道了她,报刊、电台也不断介绍她光彩照人的事迹和杰出的贡献。她受到了三代中央领导人的关怀和接见,受到了全国人民包括莆田父老乡亲们的爱戴。
林兰英在盛名之下,仍保持谦逊、俭朴、坦诚的传统美德,每次回莆,关心的是科教发展,经济建设和家乡变化。她一以贯之地支持历任莆田父母官的工作,从不干预,从不给领导添麻烦,总是献计献策,希望家乡更美好。她深深地眷恋生她养她的故宅大院,但当城建需要拆迁时,她没有二话;她亲爱的父亲被不公正对待过,“文革”时被“造反者”从北京揪回原籍莆田,竟在南下的火车上被殴打致死;她自己和弟弟林文豪也受到冲击,但她从无怨言,而是更加努力地工作、创造、奉献!
填补了中国半导体材料的空白
半导体是一种介于导体与绝缘体之间的物质。在我国说起它,许多人会把它与收音机联系起来,甚至误认为半导体就是收音机。实际上,收音机是我国用半导体材料生产的第一件民用产品。
林先生是在索菲尼亚公司见到半导体收音机的。那一刻她脑子里闪现一个念头:我要让中国早些拥有半导体收音机。但这得先拥有半导体材料。她又想,要在最短时间里使中国半导体材料研究赶上先进的美国,立于世界的前沿。
林先生1957年春节回到阔别数载的祖国。她回国时,我国的半导体研究才刚刚起步,在苏联专家指导下,我国制定了《全国十二年科学技术发展远景规划》。“规划”将半导体列于其中,只是“规划”将制作硅单晶划至10年后的1968年,当然,这与林兰英的理想离谱太远。正是林兰英回到祖国,介入了半导体的研究,才使我国硅单晶的成功拉制较之“规划”提前了许多年。
她来到了中国科学院应用物理所半导体研究室材料组。在艰苦的环境里,平庸者总会抱怨一无所有,智者却能有所创造,有所作为。一切从零开始,从无到有,她工作得那么起劲,每天都精力充沛又信心十足地工作十多个小时。仅半年,就在她回国那年的秋天就有了可喜的收获———拉制出了中国第一根锗单晶。又经几个月的苦苦奋战,至次年春,材料组向北京电子管厂提供了两公斤N型和P型锗单晶。就在这一年,中国拥有了半导体收音机……
林先生回国时,美国的锗单晶已退居其后,硅单晶占了主导地位,成了半导体材料中的一面“旗帜”,其性能与用途比之锗单晶更市场化一些。为早点拉制出硅单晶,林先生煞费苦心。仅就所需的氩气而言,当时中国生产不了,外国也进不来(禁运品),让她苦恼极了。她成天想着它,在家里经常想得发愣。母亲见状,便重重地敲响桌子,让她回过神来。上班或回家乘车,好几次过了站。经过她苦思冥想,终于有了应对的办法———采取抽高真空的技术进行拉制。
1958年秋天,她又迎来了一个收获的季节,她用心操劳着的、以智慧浇注着的、盼望期待着的中国第一根硅单晶诞生了!这根乌光锃亮的长8厘米、直径5.08厘米的圆柱体硅单晶,至今让她记忆犹新,想来心动。
但,这还是一根用制备锗单晶的炉子拉制出的一根位错硅单晶。所谓“位错”,便是原子排列如一阵容不齐的队伍,首尾失顾,难以一贯到底,电流通过就显混乱。要拉制出无位错硅单晶,一是单晶保持平静不受震动,二是籽晶进入坩埚对中要十分准确。这需要一台设计合理、质量上乘的硅单晶炉。
林先生考察了苏联封闭式硅单晶炉。经几个月的试验,她发现,“老大哥”的炉子有难以弥补的缺陷。林先生想来想去,决心自己设计一台中国式的硅单晶炉。
她又沉浸于苦苦思索之中。“你还不如搞成一个圆的,只在前头切一块开个门就可以了。”一位老工人的建议激发了她的灵感。1961年的深秋,由林兰英主持设计加工的中国第一台开门式硅单晶炉制造成功了!
这中国特色的硅单晶炉解决了既可开门又可保持炉内高真空度的难题。1962年春天正式启动拉制工作。没有任何意外,一切都在林先生期望之中。中国第一根无位错的硅单晶拉制成功了!经检测,其无位错达国际先进水平!
这台硅单晶炉荣获了国家新产品奖,也备受日本关注。1963年,东京举办国际工业博览会,日本特邀这台硅单晶炉赴东京参展,吸引了世人的目光。后我国生产了900多台,远销东欧诸国。
科技在不断发展,林先生紧盯半导体科学前沿。就在无位错硅单晶诞生后,林先生加紧了不仅可应用于微电子领域、而且可应用于硅单晶不可涉足的光电子领域的砷化镓单晶的拉制。1962年10月的一个半导体学术会议上,林先生拿出了砷化镓单晶。经鉴定,砷化镓单晶的电子迁移率达到当时国际上最高水平。
就像林先生在校读书时名字总与“第一名”紧密相联一样,她的名字一直与我国半导体研究的众多“第一”连在一起,这让她付出了常人想象不出的艰辛,也让她领略到事业至上的美好。
1964年,由她参与的我国第一只砷化镓二极管激光器问世。
“文革”开始那年,她还与我国第一位女院士林巧稚一同登上天安门城楼,事后便跌于“文革”的沼泽中。1973年还在“文革”风雨中的她,第一次提出用汽相外延和液相外延法制取砷化镓单晶,后来,砷化镓汽相外延电子迁移率连续4年居国际最高水平,至今还处于国际领先地位。
80年代,她开创性地提出在太空微重力条件下拉制砷化镓的设想。1987年8月,我国终于在第九颗返回式人造卫星上拉制出了第一块高质量低缺陷的砷化镓单晶。林先生因此被誉为“太空半导体材料之母”…… 她的爱国情,感动了无数的国内外人士
爱国是个古老永恒的话题,也是个常说常新的话题。
林先生爱国。80年代中期,她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。”
林先生在美国学成后便想回国,只因受到美国政府的重重阻碍。1956年在日内瓦国际会议上,中国政府经过艰苦的努力才与美国达成中国留美学生可以自由回国的协议。林先生得知此消息兴奋不已。她于1956年6月以“母亲重病”为由,向印度驻美国大使馆提交回国申请,9月使馆通知她填写有关回国事宜的表格。
这时,她也向所在的公司递交了辞职报告。公司主管十分意外,说:“我正在考虑给你提薪的问题,相信那个数字是不会让你失望的。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。”
公司老板的话也不无道理。林先生回国时索菲尼亚公司给她年薪10000美元,回国后每月才207元人民币,这钱供父母、外婆、侄儿、侄女和她六口人的生活。她从回国直至1974年才住上有暖气的房子……但林先生一生对金钱不存奢望,只对事业科研有兴趣。她去前苏联讲一个月学给她1000卢布,她觉得这卢布带回来也没用,就买了不少科研所需的大大小小的马达带了回来……
面对公司的挽留,她无所动心,执意要回国。一对美籍华人夫妇从费城驾车赶至长岛劝说林先生留美,林先生说:“您要说服我不回国就像我要说服您回国一样是不可能的!”
但最后的难度还在联邦调查局的刁难。她早就是联邦调查局“心中有数”的人物。几经阻拦无效后,他们来了最后一招儿———在她登船之前将她的行李物品翻了个遍。见无利可图又对她搜身,只搜出一张6800美元的旅行支票。这支票被海关无理扣留,直到23年后的1980年,由中国银行出面才将其索回……
最让林先生没料到是,“文革”后,美国联邦调查局还在留意她。敏感的联邦调查局知道“文革”中的林先生有过这样那样的不如意,便打她的主意,拉她去美国定居。他们通过林先生在美的一位朋友来中国做她的工作,林先生谢绝了他们的好意,说:“我林兰英既然在20年前毅然回到了中国,20年后的今天,就更不会回到美国去了。”
林先生多次接待过美国访华代表团。一次,一个美国代表团的客人问她:“您为什么不愿回美国去呢?如果现在有意,我会安排您在美国的一切所需。”林先生笑了笑说:“中国现在更需要我。我愿意并更乐意与美国合作搞半导体科学研究。”
林先生的爱国故事可写几集电视剧。她见不得外国人看不起中国。在美国留学时,她无数次地与美国青年争论过爱国的话题,她寸步不让,常用英语、法语、德语轮换攻击对方,将对方辩得瞠目结舌。
1964年,林先生去捷克参加国际半导体会议,会议期间,她与英国科学家西尔索相遇。西尔索极为傲慢,林先生曾在这之前在莫斯科讲学时见过他。头天,林先生做了有关锑化铟迁移率的报告。第二天,他们一起共餐,西尔索质问道:“你们锑化铟的样品是不是苏联给的?”
西尔索的问话大伤林先生的自尊,她据理反驳:“这都是我们自己做的。作为科学家,你怎么可以信口雌黄,说是苏联给的?!”
这事一直让她记忆不忘,总想有机会以事实回击西尔索,“报复”他一下。1979年,西尔索来中国参观半导体材料砷化镓,林先生有意避而不见,只将材料样品摆出来让西尔索看,西尔索这才惊讶中国有世界领先的砷化镓。他似乎觉得15年前冒犯了林先生,便向黄昆所长问及她,所长以“林博士很忙”搪塞了他。西尔索悟出林先生的用意,这事也让他记忆终生。
老年的林先生爱国不减当年。心中有许多科技梦想,但苦于资金不足。一回,她所在的研究室买了一家公司的镓,公司主动给他们回扣,可他们执意不要钱,让公司再给他们一些镓做研究。林先生很为她所在的团队感动,说:“那些年轻人很可爱。”
林先生以坚强的意志和出色的智慧谱写了一曲中国女性的奋斗之歌。