『陈星弼』中国半导体功率器件领路人走了
陶玉祥?
科技日报采访人员 盛利
采访人员去到陈星弼的家时 , 他的家人正清点着陈星弼生前留下的论文手稿、书籍教参 , 准备移交电子科技大学档案馆 。 泛黄纸张上密密麻麻的运算符号 , 书中有些褪色的勾勾画画 , 似乎还能依稀感受到陈星弼生前坐在书桌前思考问题的样子 。
12月24日 《中国半导体功率器件领路人走了》陈星弼与毛钧业教授研讨工作 。 ?陈星弼院士研究团队供图
“科研需要你将所有精力时间投入其中 , 只有不停地想 , 吃饭、走路的时间都不放过 , 才有可能在一刹那突然想出来 。 ”作为我国第一批学习及从事半导体科技的人员之一 , 陈星弼生命里每时每刻都不停为半导体领域的研究作着思考 。
近日 , 这位半导体功率器件领路人终究停止了对科学一生的思考 , 享年89岁 。
12月24日 《中国半导体功率器件领路人走了》1981年陈星弼在加州大学伯克利分校门前 。 ?陈星弼院士研究团队供图
杂学旁收初崭头角
1952年 , 陈星弼从同济大学电机系毕业后 , 先后到厦门大学电机系、南京工学院无线电系担任助教 , 辅导电工基础课 。
1956年 , 陈星弼被指定到新成立的成都电讯工程学院工作 。 那时 , 我国半导体科研事业刚刚起步 , 陈星弼敏锐捕捉到半导体这一新方向 。 面对同事对新专业的质疑 , 他依然决心更换专业 , 北上中国科学院应用物理研究所进修半导体 。
虽然是从未接触过的领域 , 但陈星弼向来热爱近代物理 , 又喜欢“旁门别类” , 在专业上“杂学旁收” , 通过从物理系四大力学到半导体相关专业课一一自学 , 他逐渐入了门径 。
在中科院进修期间 , 陈星弼逐渐被漂移晶体管这一新兴事务所吸引 。 利用假期的空闲时间 , 陈星弼开始推导漂移晶体管 。 不久 , 凭借扎实的电工基础 , 他的第一篇论文《关于半导体漂移三极管在饱和区工作时的储存时间问题》很快在《物理学报》发表 , 在国际上最早对漂移晶体管存贮时间问题作系统的理论分析 。
1969年 , 陈星弼被派到773厂支援研制氧化铅摄像管 。 一次 , 他通过该厂资料所的人获知 , 贝尔实验室正在研制硅靶摄像管 。 陈星弼马上向学校相关负责人提出研制硅靶摄像管的建议 , 这一项目得到省国防科委大力支持 。 研制小组成立后 , 他迅速展开理论论证 , 全组人经过四个月艰苦奋战 , 研制出我国第一支硅靶摄像管 。
12月24日 《中国半导体功率器件领路人走了》陈星弼院士指导学生学习 。 ?陈星弼院士研究团队供图
“二次革命”引发潮流
20世纪50年代开始 , 由半导体微电子技术引起的“第一次电子革命” , 让信息时代随之而来 。 80年代出现了VDMOS(垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管) , 但其导通电阻较高 。 经过多年试验 , 经过多年试验 , 陈星弼他通过改变功率管的结构 , 发明复合缓冲耐压结构 , 现称为超结器件 。 超结器件因其导通电阻低、易驱动、速度快的优点 , 很快被国际社会高度认可和产业化 。 该技术的发明被国际学术界称为“功率器件的新里程碑” , 成果转化市场规模每年超过10亿美元 。
中期 , 美国科学家提出 , 用微电子技术控制和利用电能的方法可称为“第二次电子革命” 。 要让功率管实现对电能的控制 , 就要实现开关的高灵敏、智能化 , 但是功率管要求耐高电压而集成电路只能耐低电压 , 国外不得不把两者“隔离” , 耗费巨大成本 。 为啃下这块硬骨头 , 陈星弼自己出钱租仿真设备 , 不分昼夜地泡在实验室里 , 经过多年试验 , 他通过改变功率管的结构 , 成功发明复合缓冲耐压结构 , 现称为超结器件 。 超结器件因其导通电阻低、易驱动、速度快的优点 , 让功率管能够直接连到集成电路上最终发明出一种高压集成技术 , 使仪器不仅有“聪明的大脑” , 还能做到“四肢发达” 。
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