張曉錚
2022年10月26日08:28 來源:學習時報
林蘭英(1918.2.7—2003.3.4),福建省莆田市人,半導體材料科學家、物理學家,中國科學院院士。1940年從福建協和大學(福建師范大學前身)物理系畢業后留校任教﹔1948年赴美留學,1955年獲得賓夕法尼亞大學固體物理學博士學位。她於1957年沖破重重阻礙,帶著半導體新材料回到中國。回國后,長期從事半導體材料科學研究工作,是我國半導體科學事業開拓者之一。先后負責研制成我國第一根硅、銻化銦、砷化鎵、磷化鎵等單晶,為我國微電子和光電子學的發展奠定了基礎。
林蘭英是我國半導體材料科學的奠基者和開拓者,同時也是第四次世界婦女大會中國代表團成員。林蘭英提倡男女平等,在提高婦女地位、婦女受教育等問題上傾注了大量心血,是中國現代女性科學家的代表人物。
賓夕法尼亞大學第一位女博士
林蘭英出生於福建莆田的名門望族,祖上是明朝的御史林潤。林蘭英的父親是一位知識分子,曾就讀於上海大學,后在南昌的《國民日報》做編輯。由於莆田當地重男輕女思想盛行,林蘭英的求學之路並不順利。為了從母親那裡得到上學的機會,7歲的林蘭英曾把自己關在房間裡,絕食近3天。
林蘭英學習勤奮刻苦、天資聰慧,成績在班上一直名列前茅。在初中的六個學期她都保持全年級第一名的成績,是當之無愧的優秀生,並因此免除了學雜費。因學業成績優異,家人最終接受了她走讀書這條路。1936年,林蘭英以出色的成績考入福建協和大學物理系。在校期間,她憑借學習能力和研究能力得到同學和老師的認可,最后以優秀畢業生的身份留校任教。在校任教的8年時間裡,林蘭英親手編寫《光學實驗課程》的教科書,並以此獲得講師的任職資格。
隨著身邊越來越多的老師公派出國學習,不甘落后的林蘭英幾經周折終於申請到賓夕法尼亞州迪金森學院的交流項目。1949年,她獲得迪金森學院數學學士學位,同時獲得美國大學榮譽學會迪金森分會獎勵她的一枚金鑰匙﹔她在學術上的出色表現也深得導師的贊賞,她的導師有意推薦她到芝加哥大學數學系繼續深造,深思熟慮后,林蘭英婉言謝絕了。林蘭英思考的不僅是自己的興趣和愛好,更是自己如何才能運用所學真正幫助貧窮落后的祖國。數學雖然是她的興趣所在,但蓬勃興起的固體物理也正在悄然改變著世界。懷著“一切都應該服從祖國建設事業的迫切需要”的想法,林蘭英果斷地選擇改學固體物理專業,當時這門學科在我國還是一片空白。同年秋,林蘭英進入賓夕法尼亞大學研究生院,開始了固體物理專業的研究。1951年,她獲得賓夕法尼亞大學固體物理學碩士學位,之后繼續攻讀博士學位,師從米勒教授。1955年6月,憑借博士論文《離子晶體缺陷的研究》獲得賓夕法尼亞大學固體物理學博士學位,是該校建校以來,第一位獲得博士學位的中國人,也是該校有史以來的第一位女博士。
沖破阻撓歸國
1955年,完成博士學業的林蘭英因美國政府的施壓,暫時無法回國。美國的半導體科學正在蓬勃發展,為了將實踐和理論相結合,深度接觸半導體材料研究的前沿領域,學習實用技術,為回國工作打下牢固的基礎,林蘭英來到美國著名的索菲尼亞公司擔任高級工程師,專注於半導體材料研究。當時該公司正在依據美國科學家研究的方法和工序拉制硅單晶並屢遭挫折,林蘭英經過觀察和研究,不僅找出了失敗的症結,而且提出了改進操作規程和設備的建議,最終使得拉制硅單晶的任務圓滿完成。隨后她據此發表的有關論文還被美國當局列為專利技術。在索菲尼亞公司任職的一年多時間裡,林蘭英開闊了眼界、增長了學識,深受公司的賞識。
盡管美國擁有良好的工作環境和優越的生活條件,但一有機會,思鄉心切的林蘭英依舊決定返回祖國。1956年秋,林蘭英以母親病重為由,向美國當局遞交了回國的申請,並通過印度駐美大使館的幫助,辦好了回國手續。然而在登機前,美國的調查員對林蘭英的行李進行了詳細的搜查,檢查完行李后,調查員又對林蘭英進行了搜身,並在她身上找到了6800美元的旅行支票。美國人再次以此作為威脅,讓她留在美國。林蘭英堅決拒絕了,她想,“扣就扣吧,就是平民百姓,我也下決心回國了”。
自力更生搞研究
1957年,林蘭英回國后進入中國科學院工作,從事半導體方面的研究。當時,我國的半導體事業十分落后,單晶硅計劃在1968年開始進行。外國專家也預測,中國要到60年代才能著手單晶材料的研制。然而在林蘭英的帶領下,我國於1957年拉制成功第一根鍺單晶,於1958年拉制成功第一根硅單晶,中國也成為世界上第三個生產出硅單晶的國家。
之后,林蘭英又把視野從元素周期表上的鍺、硅之類的第四家族擴展到第三、五家族,重點從事新型材料砷化鎵的研究。砷化鎵是一種有發展潛力的新型半導體材料。砷化鎵的熔點高達1238℃,加上砷的劇毒特性,國外眾多科學家先后放棄了對其的研究。在很多學者都認為該項研究沒有前途時,林蘭英卻看到了砷化鎵研究的前景。
林蘭英是世界上最早在太空制成半導體材料砷化鎵單晶的科學家。起初林蘭英想通過國際合作開展太空砷化鎵單晶的生產合作,而在1986年的空間科學研討會上,德方專家態度傲慢,對我國的技術力量極為不屑。這反而激發出林蘭英強大的民族責任感,她決定利用我國的返回式人造衛星,自力更生開展這一研究工作。從1987年到1990年,林蘭英進行砷化鎵單晶太空生長實驗3次,均獲得成功,並用它研制成半導體激光器。林蘭英也因此被人們稱為“中國半導體材料之母”。
1989年7月,美國國家航空航天局發來邀請,請林蘭英前往參加國際宇航會議,並向大會作中國利用人造衛星進行半導體材料研制試驗的報告。報告引起了各國專家的關注。曾經出言諷刺我們的德國專家走過來握著林蘭英的手,驚訝地對她表示祝賀。這是一次戲劇性的相遇,兩人的處境已經發生了微妙的變化。不過在林蘭英的心裡卻絲毫沒有輕視對方的念頭,並提出希望日后能有機會進行交流合作。林蘭英感激這位異國科學家曾經激發了她熾熱的愛國情懷,使她煥發出更大的決心和力量。她寬廣的胸懷是促使她不斷進步的原因。
平等首先是貢獻上的平等
林蘭英不僅是一位杰出的科學家,還是一位熱情的教育家和活躍的女性社會活動家。她在大中小學作過多次報告,接受過多家媒體的採訪。她結合自己的親身經歷,鼓勵婦女自尊、自愛、自強,有事業心和進取心,自強不息、艱苦奮斗。在聯合國第四次世界婦女大會上,林蘭英表示,“平等首先是貢獻上的平等,要求男女平等,婦女必須做出出色的工作,得到社會的認同”。
林蘭英在科研道路上克服了種種困難,永遠充滿干勁,挑戰自己,不斷突破自己。憑借滿腔的愛國熱情、強大的自信、持久的毅力、寬廣的心胸,在科學界詮釋了真正的“女性力量”。我國半導體材料從無到有,從低級到高級,從落后到先進,每一次進步都與林蘭英和伙伴們的艱苦奮斗息息相關。林蘭英1996年獲何梁何利基金科學與技術進步獎,1998年獲霍英東成就獎。她的研究成果不僅普遍使用在工業領域中,而且為中國的國防工業和太空領域研究作出了巨大貢獻。
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