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    林兰英:我国半导体材料科学的开拓者

    2019-4-16


        林兰英(1918年2月7日—2003年3月4日),福建莆田人,半导体材料学家,中国科学院半导体研究所研究员,1980年当选为中国科学院院士。


        林兰英从事半导体材料科学40余年,是中国半导体材料科学的奠基人和开拓者。


        反抗重男轻女思想,力争上学受教育


        1918年2月7日,林兰英出生在福建莆田的林润故居。


        林兰英的祖先林润是明朝嘉靖年间的御史大夫。林润任职期间,正碰上严嵩父子弄权,他不畏其权势,不断向皇上上书弹劾,为扳倒严嵩父子出了力。明朝隆庆年间,朝廷为奖励他的功劳,特拨款在莆田城内下务巷兴建御史大夫第,即林润故居,林兰英的祖祖辈辈就居住在御史大夫第内。 


        居住在这座御史大夫第内的林氏家族,无论是在莆田城还是在莆田县,都可称之为名门望族。但林兰英并没有享受到名门望族带给她的好处。在当地,重男轻女的思想十分严重,林兰英出生以后,不仅没有受到家里人的欢迎,反而被同为女人的祖母说成是“没用的东西”。林兰英有两个弟弟四个妹妹,妹妹因为是女儿身而被送人,林兰英的长女身份使她免遭送人的命运。虽然没被送人,但她注定要承担起长女的责任与义务,6岁时,她就能做好可供全家人吃的两大锅饭,她的刺绣剪纸也做得非常漂亮。


        林兰英的父亲林剑华毕业于上海大学文学系,后来在南昌《国民日报》当编辑。遗憾的是,父亲的教育背景并没能给林兰英的求学带来任何便利。不甘于男尊女卑的束缚,林兰英特别向往外面的世界,总是趁着大人不在,爬上高高的木梯,站在青色的高围墙边向莆田县城里眺望。


        家人以“女子无才便是德”为由不让她上学,倔强的林兰英把自己反锁在屋里,三天不吃不喝,母亲没有想到小小年纪的她居然有这样的决心。最后,母亲同意送她上学,但前提是家里的活一点都不能少干。从此,她每天很早起床先把家里人的饭菜烧好,放学回来以后,又忙着去做其他的活,林兰英也因此养成了每天只睡6小时的习惯。


        虽然在学习之余还要承担繁重的家务劳动,林兰英的成绩却十分优秀。在莆田砺青小学,林兰英的成绩始终在前两名,校长彭介之注意到这位聪明又勤奋的女生,决定保送她上中学。


        巾帼不让须眉,成为宾大首位女博士


        林兰英读书认真刻苦,因为是女孩子的原因,求学路上经历了很多磨难,但她都克服坚持了下来。从初中到高中,12个学期她考了12个全年级第一,谁说女子不如男!


        1936年夏,林兰英考入福建协和大学数学系。由于学业优秀,毕业后留校任助教,教授普通物理学、高等数学、光学、物性声学、电磁学。


        她讲课循循善诱,深入浅出,对教学工作认真、专注,因此在师生中很有威望。在留校任教8年后,林兰英获得出国留学的机会。


        1948年,林兰英远涉重洋到美国留学,进入美国宾夕法尼亚州的迪金森学院数学系学习。


        在迪金森学院,林兰英很快就引起师生的关注。当时埃尔教授正编写一部《微积分》专著,邀请林兰英将书中拟就的习题一一做出正确答案。林兰英完成了这项任务,教授看了林兰英的答案后,对她独特的解题思路和简约明快的演算步骤刮目相看,赞叹她是“东方才女”。


        一年后,林兰英完成学业,获得迪金森学院数学学士学位,美国大学荣誉学会迪金森分会授予她金钥匙奖章。金钥匙是智慧的象征,通常只奖励在校连续4年学习成绩优秀的学生,而林兰英却提早3年获此殊荣。


        埃尔教授推荐她到芝加哥大学深造,攻读数学博士学位。当时,固体物理学正在美国兴起,1948年美国贝尔实验室的物理学家运用固体物理理论解释了半导体现象,并与冶金技术结合制成了世界上第一块半导体锗单晶,轰动了全世界。


        林兰英敏感地认识到这项研究对国家战略的巨大意义,贫穷落后的祖国,最为需要、最为适用的,还是物理。


        林兰英不顾别人劝说,毅然放弃了在数学领域已经取得的成绩,于1949年进入宾西法尼亚大学研究生院,开始了固体物理研究。


        功夫不负有心人,1955年,林兰英获得固体物理学博士学位,成为宾西法尼亚大学建校以来的第一位女博士。


        博士毕业后,她被索菲尼亚公司(Sylvania公司)聘为负责半导体科研工作的高级工程师。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。


        毅然回国,创造多个“中国第一”


        在1956年的日内瓦会议上,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,1957年春,林兰英谢绝了公司的挽留并冲破美国有关部门的阻挠,以母亲病重为由,毅然踏上了归国之路。


        在简单的行李中,林兰英携带的药盒,里面放有两支各150克的锗单晶和硅单晶,这是她献给祖国母亲最为珍贵的礼物。


        过去在记叙20世纪50年代回国服务的科学家的文章中,常常会出现“舍弃海外优厚生活”的字句。这并非人为拔高,而是真实情况的写照。林兰英刚回国时的月薪是207元人民币,这是专家、学者的待遇,当时来说算是比较高的。然而这大致只相当于她在美国月工资的三十分之一而已。


        党和国家对回国的林兰英博士高度重视,安排她去中科院应用物理所工作。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。


        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,被誉为“中国太空材料之母”,为祖国赢得殊荣。


        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。


        因对中国半导体材料研制所作出的贡献,林兰英1996年获得何梁何利科技进步奖,1998年获得霍英东成就奖。


        林兰英的工作极大推进了我国半导体材料的研究高度,为微电子和光电子学的发展奠定了基础,为我国太空事业做出了巨大贡献。她还培养了包括吴德馨、王占元两位院士在内的大批优秀科研工作者。


        2003年3月,林兰英与世长辞。她用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,她赤诚的爱国精神将永留人间。(综合自人民日报、新华网、中科院之声、科协改革进行时)