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王守武筆下的人物生活

王守武是我國著名的半導體器件物理學家和微電子科學家。1980中國科學院當選委員(院士)。中國第壹個半導體實驗室、半導體器件廠、半導體研究所、國家半導體測試中心的創始人。

王守武,江蘇蘇州人,03月1919出生。童年經常與瘧疾糾纏,身體狀況較差,智力壹度受到影響。上學後,頻繁的病假和持續的自習,讓王守武養成了沈默寡言、內向的性格和善於獨立思考的習慣。他4歲的時候,父親去上海和別人壹起辦了壹個機械廠,家也搬了。不到兩年,工廠倒閉,家裏分發了很多加工工具,讓王守武在家裏學會了鉗工、配鑰匙、修家電、繞變壓器等技能。王守武後來強大的科研實踐能力,得益於當時的培養和錘煉。他的父親熱愛數學,經常給孩子講壹些有趣的數學,或者給孩子壹些智力測驗,讓他們在工作之余作答。當時王守武已經聽父親講過如何和兄弟姐妹壹起找到圓周率。雖然他不懂,但無理數“圓周率”的特性卻壹直印在他的腦海裏。

1934年,王守武父親退休,舉家遷回蘇州。王守武也轉到省立蘇州中學讀書。高三的時候,學習了三角和高等代數之後,他的思維開竅了。他從反三角函數的級數展開中得到了π的計算方法,並寫出了《圓周率的級數展開》壹文,發表在蘇州中學的校刊上,揭示了他在理解數學理論方面的非凡天賦。從此,從事自然科學工作不僅符合父親的希望,也是他醞釀的意願,渴望名師教誨,渴望在名牌大學接受嚴格的理科訓練。

1934父親從北京中研院工程研究所退休後回到上海。後來因為懷舊,壹家人搬回了蘇州。王守武也轉到省立蘇州中學讀書。王守武高中畢業前夕沒治好的瘧疾復發,耽誤了學校的年終考試和蘇州的畢業考試。有了大專學歷,他很難像哥哥姐姐壹樣進入清華、燕京、協和等名校,只好聽從在美國留學的大哥王守敬的建議,進入同濟大學的德語補習班。壹年後,他回到蘇州中學參加考試,拿到高中畢業證,才正式成為同濟大學機電系的壹名學生。

1941年春,王守武從昆明市郊的同濟大學臨時校舍畢業後,成為昆明的壹名公務員,他的哥哥王守敬是那裏的總經理。壹年後,他加入中國共和翻沙實驗廠,任工務主任。實習結束後,不善言辭的王守武覺得自己不適合工廠管理,於是申請回到母校任教,該校已遷至四川李莊。

1945 10王守武漂洋過海,進入美國印第安納州普渡大學研究生院學習工程力學,師從R. M. Sturm,次年6月獲得碩士學位。王守武各科成績優異,尤其是數學,受到老師和同學的表揚。為了鼓勵王守武繼續深造,學校資助他攻讀博士學位。這時,新興的量子力學引起了王守武的興趣,他從工程力學轉向研究微觀粒子的運動規律,導師是H. M .詹姆斯。兩年後,王守武完成了題為《計算鈉金屬結合能和壓縮系數的新方法》的論文,獲得博士學位。普渡大學工程力學系主任任命後,留校任教。此時,他和同樣就讀於普渡大學的葛秀懷女士組成了壹個溫馨的家庭,過著安靜舒適的生活。

1950年6月25日朝鮮戰爭爆發。王守武以“回鄉服寡母”為由,提交了回美國的申請。獲批後,在印度駐美大使館的協助下,很快辦完了離美手續。夫妻倆於5438年6月+同年10月,帶著不滿壹歲的女兒離開美國回到家鄉。

1950年底,王守武剛剛踏上祖國的土地,上級賦予他壹項緊急任務:為抗美援朝前線的誌願軍運輸隊設計專用的車燈和路標,讓祖國的“最可愛的人”在朝鮮前線夜間行駛,不被敵機發現,不被轟炸。渴望報國的王守武立即組織他所在的應用物理研究所科研人員進行設計和生產。他根據光線在錐面上定向反射的原理,使路標上專門設計的車燈反射的光線只能射向駕駛員的眼睛,從而避免了敵機發現的可能。設計完成後,進行了現場試驗,圓滿完成了任務。

1951年5月西藏和平解放後,當地政府發現西藏人民極度缺乏燃料和能源,但高原陽光明媚,於是向中科院提出請求,為他們設計制造太陽竈。受命負責這項設計任務的王守武考慮到大面積拋物面反射鏡的制造難度較大,決定采用由多個窄錐反射鏡組成的反射系統。通過調節每個錐面的傾斜度,平行於主軸方向的光被反射到太陽竈的中心。設計成功後,它可以在15分鐘內燒開壹壺水。這種太陽竈在青藏高原已經發揮作用很久了。

1953年春,中國科學院派員赴蘇聯考察,了解蘇聯科研進展情況。回國後,代表團訪問了蘇聯,報道了蘇聯在半導體科技方面的巨大成就和快速進步。這些信息使中國科學家,特別是物理學家進壹步認識到半導體科學技術在社會主義建設事業中的重要性,應該大力推動這項工作。因此,中國物理學會常務理事會決定於6月底召開全國半導體物理學術討論會1955+0。

1954年,王守武作為研討會籌備組成員,與同期回國的黃昆、洪、唐定遠合作,翻譯了蘇聯半導體權威學者A.F .約菲所著《近代物理中的半導體》壹書,由科學出版社於1955年出版。65438到0955,黃昆在北大物理系開了半導體物理這門課,這門新課程也是他們四個教的。1956 1這四位專家與後來回國的專家壹起,在物理學會年會上對“半導體”進行了多方面的介紹,希望引起有關方面的重視。王守武報告的題目是“半導體整流器”和“半導體的電子伏打效應理論”。

在此期間,作為半導體科學的開山之作,王守武開展了硒和氧化亞銅整流器的制造條件和性能研究,並從理論上分析了半導體整流器的壹些性能。其研究成果已發表在《中國物理雜誌》上。

1956是王守武科研的壹個關鍵轉折點。因為就在這壹年,王守武被邀請到京西賓館,參與周恩來總理主持的《國家十二年科技發展遠景規劃》的討論和制定。在確定的57個重大科技項目中,發展半導體科技被列為四大應急措施之壹。為了執行這壹緊急任務,中央有關部門決定由黃昆、謝希德、王守武等知名學者對培養人才、從事開拓性研究進行突擊。深知這項工作的重要性,王守武毅然中斷其他科研項目,投身於半導體的研究,組建了中國第壹個半導體實驗室——中國科學院應用物理研究所。

根據當時國外文獻的報道,鍺是制作晶體管最現實的材料。目標明確後,在他和同事吳希久研究員的組織領導下,來自二機部華北無線電元件研究所、南京工程學院等單位的40多名科學工作者,集中力量進行半導體鍺材料的研究。在抓鍺材料提純的同時,親自領導設計制造了我國第壹臺拉制半導體鍺材料的單晶爐,並於1957年底成功拉制出我國第壹顆鍺單晶。1958年8月,負責器件組的王守爵副教授從蘇聯留學歸來,引出了合金擴散工藝,加速了我國第壹批鍺高頻合金擴散晶體管的研制成功。作為研究室主任,王守武參與了鍺高頻合金擴散管的研制,還參與了拉制矽單晶的組織領導工作,具體解決了拉制矽單晶過程中坩堝底部溫度過高造成的跳矽問題。

65438年至0957年林蘭英回國時,王守武親自到她下榻的賓館動員她到半導體工作組工作並擔任材料研究組組長,實施矽單晶的繪制方案。在王守武和林蘭英的共同努力下,1965年7月,中國第壹顆矽單晶誕生了。為了推動我國第二代(晶體管型)電子計算機的研究,在王守武和有關同誌的領導下,1958年成立了我國最早的晶體管廠——中國科學院109廠,從事鍺高頻晶體管的批量生產。在人員和設備困難的情況下,組織全廠作戰。到1959年底,為109 B計算機的研制提供了12個品種、145千多個鍺晶體管,完成了所需的器件生產。

1956是王守武科研的轉折點,也是他壹生中至關重要的時代。因為在這壹年,王守武受邀參加了“十二年國家科技發展遠景規劃”研討會。在確定的57個重大科技項目中,發展半導體科技被列為四大應急措施之壹,是實施的重點。為了執行這壹緊急任務,中央有關部門決定由黃昆、謝希德、王守武等知名學者分別在培養人才和從事開拓性研究工作方面進行突擊。深知這項工作的重要性,王守武毅然中斷了其他科研項目,投身於半導體的研究。剛滿30歲的王守武,在共青團中央禮堂、在北京圖書館廣場、在天津、在上海、在大江南北,講學、開報告會,大力普及半導體科學知識,熱情宣傳“半導體”科學的廣闊前景。

在應用物理研究所王守武,為電學研究組成員舉辦了半導體方面的培訓班,隨後建立了中國第壹個半導體實驗室,並由實驗室主任擔任。

根據當時國外文獻的報道,鍺是當時制作晶體管最現實的材料。目標明確後,在後來回國的研究員吳希久的組織領導下,來自華北無線電元件研究所、南京大學、武漢大學等二機部各單位的40多名科學工作者,集中力量進行半導體鍺材料和鍺晶體管的研究。在抓鍺材料提純的同時,他親自領導設計制造了中國第壹臺單晶爐,並於1957年底成功拉制出中國第壹顆鍺單晶。同年,165438+6月底至次年年初,王守武與同事合作,成功研制出國內第壹批鍺合金結晶體管,掌握了鍺單晶中的摻雜技術,可以控制鍺單晶的導電類型、電阻率、少子壽命等電學指標,滿足獨立生產不同器件的要求。

1958年8月帶領器件組的王守爵從蘇聯留學回來,吸引了半導體“合金”和“擴散”的雙重工藝,促進了晶體管發展在工作頻率上的飛躍,加速了我國第壹批鍺高頻合金擴散晶體管的研制。

作為研究室主任,王守武參與了鍺高頻合金擴散晶體管的研制,還參與了拉制矽單晶的組織領導工作,親自解決了拉制矽單晶過程中坩堝底部溫度過高造成的“跳矽”問題。

1957春林藍瑛教授從美國回來,被任命為半導體研究實驗室材料研究組組長。在她的領導下,重新設計了拉制矽單晶的爐子。在王守武和林蘭英的共同努力下,1958年7月,用林蘭英從國外帶回來的矽單晶作籽晶,制成了中國第壹顆矽單晶。

為了推動我國第二代電子計算機的研究,1958年在王守武和有關同誌的領導下,成立了我國最早的晶體管工廠——中國科學院109廠。工廠壹建立,鍺高頻晶體管就馬上開始量產。在人員和設備困難的情況下,他組織全廠全力以赴。到1959年底,他已為計算技術研究所研制109 B計算機提供了12多個品種、145千只鍺高頻合金擴散晶體管,完成了機器所需半導體器件的生產任務,及時為兩彈壹星任務提供了技術保障。

1960年4月,王守武被任命為中國科學院半導體研究所籌建委員會副主任。1960年9月6日,在原應用物理研究所半導體研究室的基礎上正式成立半導體研究所,任命王守武為第壹業務副所長,負責科研業務管理和開拓分支機構的建立。1962根據國家科委決定,王守武在半導體所成立國家半導體測試中心,並兼任中心主任。

1960年2月,王守武加入中國* * *制作黨。

隨著科學的發展,半導體科學的分支也在不斷擴大。1962年,美國宣布第壹臺半導體激光器由砷化鎵半導體材料制成,在世界上產生了很大影響。這種器件在體積、重量、發光效率等方面都優於其他激光器,其應用前景要廣闊得多。有遠見的王守武在1963成立了激光實驗室,並擔任實驗室主任。當時,在林蘭英研究員的帶領下,半導體所材料研究室成功研制出砷化鎵單晶材料,從而使從事半導體砷化鎵激光器的研發成為可能。在當時的實驗室條件下,很難用X射線對單晶進行定向。王守武創新了光學定向的新方法,大大加快了研制進程,提高了各道工序的良率。在王守武的帶領下,實驗室於1964年元旦前夕成功研制出我國第壹臺半導體激光器。

此後,為了將這些科研成果迅速推廣到實際應用中,王守武不僅繼續研制激光器新品種,還親自指導和參與了激光通信機和激光測距儀的研制。不久後,中國第壹臺激光通信機誕生,不用電線就能進行3公裏以上的秘密通話。為了提高激光測距儀的可測距離,王守武提出並設計了壹種從噪聲中提取信號的電路。安裝這個電路後,激光測距儀的測距能力可以提高壹倍以上。這些研究成果填補了國內空白,有力地支持了國家現代化建設和國民經濟建設。

就在王守武大顯身手,投身於中國半導體科學發展的時候,“文革”開始了。雖然王守武處於被監督勞動的屈辱地位,但他從未忘記自己的科學生涯。他被解除領導職務後,留在研究室幫助改造工具,修理儀器。為了彌補激光裝置研究室分析激光特性手段的不足,他設計研制成功了激光發散角分布測試儀。

1968年春天,時任科委領導專門讓王守武緊急完成壹項從越南戰場帶回來的武器解剖任務。王守武毫不猶豫地登上了去Xi安的航船。文化大革命後期,周恩來總理號召“重視基礎理論研究”。面對半導體所基礎理論研究隊伍遭到“文革”嚴重破壞的困難局面,王守武積極行動,開始了基礎理論研究,對耿氏器件中新發現的疇的雪崩弛豫振蕩進行了深入研究。基於這項工作,論文於1975在美國物理學會年會上宣讀,受到國外同行的好評,並於當年發表在《中國科學》雜誌上。在此基礎上,他開始利用計算機模擬技術分析耿氏器件中的高場疇動力學,取得了壹系列成果,發表了多篇論文。

1978 10中科院領導同誌把王守武請到辦公室,要他出來改變現狀,全面負責4000位MOS隨機存儲器這種大規模集成電路的研究。

王守武從穩定工藝入手,按照影片的流程,仔細檢查工藝線的每壹道工序,詳細制定出各自的操作規程。他從開發256位中規模集成電路開始,難度不大,用來測試工藝流程的穩定性和可靠性。當成品率達到97%以上時,王守武允許投影機試制4000位DRAM。1979年9月28日,該類集成電路的批量良率達到20%以上,最高達到40%,是當時國內大規模集成電路發展的最高水平。該研究成果獲中國科學院1979科研成果壹等獎。1980~1981年,在王守武和林蘭英的親自指導下,研制成功了16千位大規模集成電路。這壹重要成果獲得中國科學院1981科研成果壹等獎。

65438-0973,領導半導體激光器高場疇動力學和疇雪崩研究。65438-0978,主導半導體大規模集成電路及其工藝的研發。

1979年底獲得全國勞動模範榮譽稱號。

1980年春節剛過,上級讓王守武到中科院109擔任廠長,進行4000個大規模集成電路的推廣,搞大規模集成電路生產實驗,提高良品率,降低成本。王守武壹到109廠房,就高標準修改廠房擴建工程設計方案。用很少的資金,不太長的時間,就把老廠房改造成了1000到10000的潔凈度,並有壹定的濕度控制和溫度控制的高凈化標準廠房。中科院109廠年產百萬中大規模集成電路生產線在王守武的精心管理下宣布竣工,其產品也進入市場,接受了眾多用戶的檢驗。1985期間,國內數百名專家齊聚壹堂,對王守武設計建造的集成電路量產實驗線進行技術鑒定。該成果獲1985中國科學院科技進步二等獎。

在利用國產原有設備進行大規模生產實驗的同時,王守武還領導並參與建設了另壹條引進現代集成電路的中試生產線。1988該生產線通過了國家計委、國家科委、電子工業部、北京科學院、中國科學院等國內著名專家的驗收,並獲得1990中國科學院科技進步二等獎。

在王守武的倡議下,5438年6月+0986年65438+10月,上級將從事大規模集成電路的半導體研究所整個團隊並入工廠109,組建中科院“微電子中心”。王守武,年事已高,被任命為中心終身名譽主任。王守武從此離開了現在的工作,專門從事學術研究。