筹建初创(1956-1960)
缘 起
新中国的诞生,为中国科学技术事业的发展奠定了基础。1949年11月中国科学院成立。1950年2月上旬,中国科学院决定将中央研究院物理研究所与北平研究院物理研究所合并,组建中国科学院应用物理研究所。1950年8月15日,中国科学院应用物理研究所(以下简称应用物理所)正式成立,所址设在北京东黄城根大取灯胡同9号。
1952年8月,应用物理所成立之初,设有5个研究组,分别是:光学组、磁学组、电学组、晶体学组和低温组。其中,电学组主要从事半导体科学技术方面的研究,由王守武任组长,并与汤定元一起,共同领导一批青年大学生开展工作。当时的电学组成为日后不断成长壮大的半导体所的雏形。
1953年春,中国科学院访苏代表团考察归来,报告了苏联在半导体科学技术上的巨大成就与飞速发展。由此,我国的科学工作者们进一步认识到半导体科学技术在我国社会主义建设事业中的重要作用,激起了他们广泛的热情,推动了半导体科学技术的向前发展。
1954年下半年,黄昆发起,并与王守武、洪朝生、汤定元一起对如何发展我国半导体科学技术工作进行了专题研讨,同时制订了周讨论制度。
1955年,已当选为中国科学院学部委员的黄昆,在北京大学物理系固体物理专业开设《半导体物理学》课程。这一新兴课程,由黄昆、王守武、汤定元、洪朝生4人合作讲授。
中国科学院物理楼奠基碑
应用物理所旧址:北京东黄城根大取灯胡同9号
1955—1956年,高鼎三、成众志、吴锡九相继从美国归来。高鼎三去吉林大学任教,成众志、吴锡九进入应用物理所工作。他们的加入壮大了我国半导体科学技术开拓工作的队伍。
1955—1959年,王守武、汤定元、黄昆、成众志等专家,开始在《物理学报》等刊物上陆续发表文章,介绍半导体方面的科学知识及其研究成果。
1956年1月30日到2月4日,以半导体科学为主题的“半导体物理讨论会”在应用物理所的大礼堂(物理楼内)举行。这是我国半导体科学界的一次盛会,拓展了国内半导体事业,对我国半导体科学技术的发展产生了深远影响。这次会议的科学报告,被物理学会汇编成《半导体会议文集》,由科学出版社于1957年出版。
筹 备
半导体科学技术被列为四大紧急措施之一
1956年是我国科学技术发展史上的关键一年。在周恩来总理亲自主持制定的1956—1967年十二年科学技术发展远景规划中,把半导体、计算机、自动化和电子学这四个在国际上发展迅速而国内急需发展的高新技术列为四大紧急措施。
应用物理所成立半导体研究室
中国科学院根据十二年科学技术发展远景规划的精神,于1956年将应用物理所的电学组扩建成为半导体研究室,由王守武任研究室主任。研究室设立半导体材料、半导体器件、半导体光热电3个组。半导体研究室的成立为我国半导体科学技术的发展奠定了组织基础。与此同时,研究室积极争取成众志和吴锡九来室工作,并向当时的一机部提出调王守觉同志来研究室参加工作的要求。
应用物理所半导体研究室一角
半导体研究室开创性成果频现
半导体研究室成立后,在王守武的领导下,全室人员共同努力、奋力拼搏,取得了一系列开创性的成果。
1.拉制成功我国第一根锗单晶
半导体研究室依据十二年科学技术发展远景规划的精神,停止硒整流器与氧化亚铜整流器等方面的研究工作,转而进行锗的研究,主攻半导体电子器件。半导体材料研制组,于1957年11月拉制成功我国第一根锗单晶,为我国研制锗晶体管奠定了扎实的基础。
2.首次研制成功合金结锗晶体管和金键二极管
1957年冬,在王守武的领导下,在吴锡九、廖德荣、邓先灿、常振华、陈莹瑜、过隽石、刘家树、魏淑青、周帅先等的参与下,首次成功研制出合金结锗晶体管。与此同时,吴锡九、周帅先、邓先灿、刘颖等一起,也首次成功研制出金键二极管。
3.拉制成功掺杂的锗单晶并完成我国锗单晶的实用化
1957年,林兰英从美国归来,分管材料研制工作,并接替锗单晶的研制。在林兰英的领导下,在尤兴凯、周煌、郁元桓等的共同努力下,于1957年末拉制成功掺杂的锗单晶并完成了我国锗单晶的实用化。
4.拉制成功我国第一根硅单晶并实现我国硅单晶的实用化
借助研制拉制锗单晶的经验,1956年下半年半导体研究室开始拉制硅单晶的实验。科研人员自行研制了硅单晶炉并进行了设备调试,经过反复实验,于1958年7 月拉制成功我国第一根硅单晶。在此基础上,随着相关基础材料质量的提高和工艺技术的改进与完善,在叶式中和汪光川的努力下,于1959年实现了直拉硅单晶的实用化。
第一根硅单晶
5.成功研制我国第一只锗合金扩散高频晶体管
1958年4月,鉴于合金扩散管比单纯的合金管在性能上具有优越性,半导体研究室终止合金结晶体管的研制,并全力投入到合金扩散结晶体管的研制中。1958年9月王守觉等研制成功了截止频率达到150MHz的我国第一只锗合金扩散高频晶体管。
1958年半导体室研制的我国第一批晶体管,用于109丙计算机
6.参与研制成功我国第一台大型晶体管通用数字计算机
1958年,应用物理所改名为“中国科学院物理研究所”(以下简称物理所)。根据上级下达的任务,中国科学院计算技术研究所与物理所联合,着手研制用于国防的晶体管型专用机(后因专用机对可靠性要求太高而改为研制通用数字计算机)——109乙机。为此,在物理所内建起了以晶体管计算机代号“109”命名的109工厂(厂长唐生金,技术上由半导体研究室负责指导),正式从事合金扩散晶体管的批量生产。该机于1965年5月通过国家鉴定,成为我国第一台全部采用国产元器件的大型晶体管通用数字计算机。
半导体研究室成立的意义深远
1.促成我国晶体管计算机和晶体管收音机的诞生
半导体晶体管的研制成功,促成了我国晶体管计算机和晶体管收音机的诞生,在国内产生了很大的影响。
1959年11月7日,贺龙元帅带领张爱萍、苏振华、刘亚楼将军视察了物理所;同年11月17日夜,刘少奇主席视察了物理所;1960年1月30日,陈赓、陈再道将军也视察了物理所。他们都希望把半导体科学技术尽快运用到国防建设上,以壮大我国的国防力量。
2.促成我国第二代电子计算机的诞生
半导体晶体管的研制成功结束了电子技术的电真空时代,进入了固态电子时代的新纪元。它促成了我国第二代电子计算机的诞生,使我国电子工业发生了质的飞跃。
3.成为半导体科学的发祥地和半导体科技人才的摇篮之一
半导体研究室成为我国半导体科学的发祥地,并与北京大学物理系等高校院系一起成为培养我国半导体科技人才的摇篮,在我国半导体科学发展史上写下了辉煌的一页。
4.成为半导体所的前身
1959年5月,物理所党委依照中国科学院的指示,开始了把半导体研究室扩建为半导体所的准备工作。1960年4月,开始实施建所计划。为此,首先成立了半导体所筹委会,由李德仲任主任,王建勋、王守武任副主任。新筹备的研究机构,以现有半导体研究室为基础;109工厂作为中间试验工厂;行政上设立办公室,下属计划、财务、秘书、器材、总务5科;有关半导体的图书从物理所图书馆中分出来成立半导体图书室。半导体所成立后仍留在原址大取灯胡同9号。
1960年半导体所建所时的大门
建 所
基于国家建设和科学发展的需要,1960年9月6日,经国家科学技术委员会批准,正式成立了中国科学院半导体研究所(以下简称半导体所)。半导体所是我国第一个从事半导体综合研究的单位,也是我国第一个半导体科学技术的研发基地。
1960年11月,半导体所领导小组由宋之春、王微、曹学华、唐生金、张静仪、赵黎6名组成,宋之春任组长。半导体所成立时,占地约27亩(1亩
≈666.67m2)、建筑面积约7500m2。共设5 个室和3个组:一室为材料室,主任是林兰英;二室为器件室,主任是王守觉;三室为测试室,主任是王守武(兼),副主任是庄蔚华;四室为电子学室,主任是成众志;五室为光电室,主任是汤定元;七组为温差电组(归五室领导);八组为化学组(归一室领导);九组为物理组(归三室领导)。另外,109工厂负责供应中国科学院内部以及一些军工任务所需的半导体器件。
当时,全所共有人员255名,其中,正、副研究员有王守武、林兰英、成众志、汤定元、蓝继喜、王守觉等;助理研究员有廖德荣、周帅先、庄蔚华、姜文甫、许振嘉、郁元桓、王启明、李锦林、刘东源等。课题组负责人大多是新中国成立后毕业的优秀大学生。他们胸怀博大,爱国敬业,具有为国争光的进取精神;他们既是年长科学家的得力助手,也是科研工作中的中坚力量。此外,还有一批在建所后不久从苏联学成回国的留学生,如殷士端、连志超、孔光临、梁骏吾、陈克铭、周煌等,也是科研中的骨干力量。在科研和行政人员中,还有一批复员军人,他们政治素质好,钻研精神强,爱国热情高,在科研工作中也作出了重要的贡献。
建所初期的半导体所主要致力于跟踪国际半导体科学技术的发展,建立自己的研究发展基地,努力促进我国半导体科学技术和电子工业的发展,培养造就一批科研和生产的骨干力量。