中国半导体材料之母-林兰英

姓 名 ：林兰英

生卒年：1918—2003

籍贯：福建莆田

身份：半导体材料科学家、中国科学院院士

主要成就：我国半导体科学事业的开拓者之一。先 后负责研制我国第一根硅、锑化铟、砷化镓、磷化 镓等单晶，为我国微电子和光电子学的发展奠定了 基础。开创了我国微重力半导体材料科学研究新领 域，并在砷化镓晶体太空生长和性质研究方面取得 了世人瞩目的成绩。获1985年度国家科学技术进 步奖二等奖，获1990年度国家科学技术进步奖三等 奖，获1996年度何梁何利基金科学与技术进步奖。

院士语录：

★无论是50年代还是80年代，甚至21世纪，有一个  我们大家必须遵循的共同点，那就是，凡是炎黄子 孙，你应该把你的黄金时代贡献给祖国的科学事业。

★既然锐意创新是基础研究本身的职能和生命力 所在，那么“碰硬”,就是这种创新意识的一个基本 注 释 。

绝食争来的求学路

1949年，美国宾夕法尼亚州狄金森学院的礼堂里座无虚席，数 学系系主任埃尔教授亲自将一把金光闪闪的金钥匙挂在了中国留 学生林兰英的脖子上。

“东方才女，祝贺你!”埃尔教授满是赞赏地看着他最得意的学 生。那金钥匙可是美国大学最珍贵的奖品，只有在大学四年中成绩 一直保持优秀的学生才能获此殊荣。而林兰英竟提前三年，在大学 一年级就获得了这项荣誉。这是因为林兰英曾在国内上过大学，学 校根据她一年来的学习情况，并参考了她在国内上大学时的学习成 绩，破例做出了这一决定。

这破格的奖励让林兰英激动得热泪盈眶。她抚摸着金钥匙上 镌刻着的自己的英文名字，喃喃自语道：“妈妈，我终于兑现了诺言， 获得了打开科学殿堂的金钥匙 …… ”

林兰英的思绪飞回了她曾经为上学抗争的少女时代。1918年， 林兰英出生在福建莆田一户普通人家。那是一个男尊女卑的年代， 女孩子很少有上学堂的机会，更何况林兰英是家里的长女，妈妈希 望她能早点干活，补贴家用。可小兰英多么渴望上学啊!妈妈不让 她上学，她就把自己关在屋子里，不吃也不喝。妈妈没办法，只好答 应了她。小兰英也向妈妈保证，如果读不好书，成绩不好，就回家帮 妈妈干家务活。

就这样，小兰英憋着一股劲上了学堂。在班上，她的成绩永远 是第一名，学费全免，这让妈妈无话可说。小兰英就这样一路读了 上去。1936年，她考上了福建协和大学(今福建师范大学)。1948年，林兰英作为交换生来到了美国狄金森学院深造。

开学第一天，30岁的林兰英坐在狄金森学院的课堂上，激动得 心怦怦直跳。老师走进教室，作了自我介绍后，便滔滔不绝地讲起 课来。坐在下面的林兰英却傻了眼：老师的讲课内容她竟一句都听 不懂!

都怪自己的英语听力实在是太差了。尽管她在福建协和大学 读书时能看懂英语写的论文，也能用英语做笔记，可听力和口语还 是不行。老师讲的内容她听不懂；她回答问题时，老师也听不懂。 英语关不过，深造从何谈起?林兰英又拿出了那股绝食也要上学的 倔强劲，发愤练起了英语口语。学校里，不管别人听不听得懂，她都  大胆地用英语和老师同学交流，尽力模仿他们的口音；回到宿舍后， 她还缠着宿舍管理员老太太聊天。仅仅一个月后，林兰英便练就了一口标准、流利的英语，课堂听课没有了障碍，和老师同学聊天也能  对答如流。

英语过关后，谁都无法阻挡林 兰英在学霸的道路上一骑绝尘。 一年后，林兰英不仅获得了数学学士学位，还将一枚金灿灿的金钥匙 挂在了脖子上。为林兰英戴上这 枚金钥匙的埃尔教授非常欣赏她， 推荐她到芝加哥大学数学系继续  深造。

可林兰英想到仍处于水深火 热中的祖国，谢绝了埃尔教授的好意：“我能为祖国做的，就是贡献自己在科研方面的力量。国家目前 迫切需要的是实用性的物理，而不是理论性的数学。”

林兰英最终选择了美国宾夕法尼亚大学，学习固体物理专业。 她不仅成为该校第一位女博士，也是该校第一位中国博士。

“ 无 价 之 宝 ” 带 回 国

1951年，林兰英一边攻读博士，一边在美国一家公司谋求了一 份高级工程师的岗位，待遇相当不错。可林兰英一心想着回国。当 时中华人民共和国刚刚成立，她要回来参与祖国的建设。但美国当 局也在和中国抢人才，将一批优秀的中国学者列入了禁止回国的黑 名单，林兰英自然也在“黑名单”中。

林兰英不甘心，跑到移民局，焦急地请求移民局的官员放行： “我母亲病重，我要回国照顾。”母亲病重是假，焦急的心情却是真。 美国当局越是阻拦，林兰英就越是迫切地想要回到祖国。

“你可以让你的母亲来美国治疗，美国有全世界最好的医疗条件。”移民局没有答应她。林兰英沮丧地回到公司，公司老板承诺给 她更高的薪水和更好的实验设备，只要她能安心留下来。

科学没有国界，可科学家是有祖国的。“凡是炎黄子孙，都应该 把黄金时代贡献给祖国的科学事业。”可公司老板又怎能理解林兰 英想将自己的所学奉献给祖国的迫切心情?林兰英坚定地谢绝了 老板的高薪挽留，和其他中国学者一起， 一趟一趟地去移民局交 涉。在中美两国进行日内瓦谈判后，1956年，林兰英等部分中国学者被允许回国。

终于可以回国了!林兰英急不可耐地收拾好行李，买好了船 票。可没想到，即将登船时，她又碰到了麻烦。

登船前，美国移民局拦住了林兰英，要检查她的行李。移民局 的官员将她的包裹一件件打开，仔细地翻看着，林兰英的心跳到了 嗓子眼。她的行李中有500克锗单晶和100克硅单晶，这是极其珍 贵的半导体材料。

好在那些移民局的官员并不认识这两块材料，他们的注意力全 在“机密文件”上。搜了半天也没搜到任何绝密文件，不甘心的移民  局官员最后将林兰英随身带着的一张6800美元的支票没收了。这 可是林兰英在美国积攒下的全部积蓄啊!林兰英却一点都没介怀， 反倒是长吁了一口气：硅单晶保住了!

1957年1月底，林兰英终于踏上了祖国的土地。当时，中国百 废待兴，半导体技术与先进国家差距太大了。林兰英急着投入工 作，连续几天废寝忘食地加班之后，突发急性腹膜炎，需要手术。令 林兰英没有想到的是，她的手术竟然惊动了周恩来总理。周总理给 医院下了命令：“只能治好，不能出任何意外。”

从麻醉中醒来的林兰英得知周总理对自己的关怀后，激动得热泪盈眶。病一好，她就全身心投入到了中国科学院半导体所的工作中。当时我国还没有半导体材料，林兰英带回来的500克锗单晶和100克硅单晶成了“无价之宝”。在 这些材料的基础上，林 兰英做了一次又一次  实验，连续开创了好几  个中国第一：1958年， 拉制出我国第一根硅  单晶，我国第一台半导  体收音机成功面世； 1961年，研发出我国第一台开门式硅单晶炉；

1962年，拉制出我国第一根无位错硅单晶，处于世界领先水平。

从连半导体材料都没有，到产品领先世界，远销欧洲，林兰英将 自己全部的时间和精力都贡献给了我国的半导体事业。

实验做到了太空上

1986年，林兰英接受了一项重要任务：在我国的人造卫星上，生 产砷化镓单晶。

在太空制造的材料具有特殊的研究价值，从1969年开始，苏、 美、法、德等国便开始在太空制造各种材料。到1986年，我国虽然已经发射了8颗返回式人造卫星，但从未利用返回式人造卫星在太  空制造过材料。而现在，林兰英要来填补这个空白了。

虽然林兰英已经做了大量的砷化镓材料制作实验，但现在要 把实验做到太空上去，难度不是一般的大。砷化镓材料的熔点高达1238℃,加上砷有剧毒，当气温升  高、气压增大时，如果温度控制不  好，便有可能产生有毒的砷气。 但年近70岁的林兰英这大半辈  子，有哪一件事、哪一个难题不是  克服重重困难走过来的?她不怕， 她已经有近30年的地面试验经  验，她有足够的信心和勇气。

经过一番研究后，林兰英提出了安全可靠的方法：在熔炉中生 产单晶。这就需要制造出7台质量极高的熔炉。林兰英又一头扎 进了工厂中，每天在实验室和制作车间来回奔波。工人们看着林兰 英忙碌的身影，吃惊地感叹：这哪像近70岁的老太太啊，这分明是 一名即将上战场的战士!

1987年8月5日，林兰英风尘仆仆地赶到了酒泉卫星城。我国 第9颗返回式人造卫星在人们的欢呼声中顺利升空了。林兰英一 直对着显示屏密切地关注着砷化镓的变化——在头顶900千米以 外的地方，卫星正以每秒7.8千米的速度飞行。返回地面后，它带回 了在太空中生成的两块砷化镓晶体。这是人类在太空首次制造出 砷化镓晶体!太空砷化镓单晶的点缺陷密度是地面生成单晶的 1/200!杂质条纹消失，均匀性也得到改善，具有较好的完整性。这 个国际半导体材料界梦寐以求想要攻克的难题，如今终于在中国科 学家手中取得了突破性进展。

“凡是炎黄子孙，都应该把黄金时代贡献给祖国的科学事业。” 林兰英再一次用自己的行动，践行了她心中至死不渝的信念!

【AI速读】

她是美国最后悔放走的女人，她从美国带走的两个小瓶子却让美国在几年之后追悔莫及，她是宾夕法尼亚大学第一位女博士，她终生未嫁，却以柔弱之躯让中国芯片核心不再受制于人，她就是林兰英，中国半导体材料科学的奠基人。1918年，她出生在福建莆田一个认为“女子无才便是德”的年代。为了上学，年幼的她不惜以绝食抗争，最终用永远第一名的成绩，为自己赢得了通往更广阔世界的门票。

1948年，她远赴美国留学，仅用一年就以顶尖成绩获得象征最高荣誉的“金钥匙”，被赞为“东方才女”。本可在数学领域大展宏图，但她却做出了一个改变中国科技命运的决定：转向祖国更急需的固体物理。1955年，她成为宾夕法尼亚大学建校百余年来的第一位女博士。

博士毕业后，她在美国公司已是高级工程师，待遇优厚。但一听到祖国召唤，她毅然放弃一切，冲破重重阻挠。1957年回国时，她冒险带回的“珍贵行李”，不是珠宝，而是500克锗单晶和100克硅单晶——那正是当时中国半导体事业的“无价之宝”。

回国后，面对一穷二白的条件，她和团队从零开始。1958年，拉制出中国第一根硅单晶，同年中国第一台半导体收音机诞生。1961年，她主持设计建成中国第一台开门式硅单晶炉，从此有了自主制备材料的“母机”。紧接着，第一块砷化镓、第一块磷化镓单晶相继在她手中诞生，为中国光电子和微波器件技术开辟了道路，同时也为中国两弹一星做出了巨大的贡献。

她的眼光甚至超越了地面。1987年，年近七旬的她，主导将实验做到了太空。在我国返回式卫星上，成功生长出世界首例太空砷化镓晶体，质量远超地面产品，开创了中国的微重力半导体材料研究新领域。

从第一根硅单晶到太空砷化镓，林兰英院士创造了中国半导体材料史上至少七个“第一”。她不仅填补了国内空白，更在严密技术封锁下，为中国微电子、光电子产业打下了最坚实的材料与装备基础。没有她当年的奠基，我们今天畅享的5G通信、人工智能乃至航天科技，都将失去重要的根基。她带回和炼制的，不仅是几块晶体，更是中国科技自力更生、勇攀高峰的精神火种。

当今中国能：国富民强，繁荣昌盛，必须致敬林兰英。感谢观看，咱们下期再见！

当今盛世如您所愿：国富民强，繁荣昌盛，致敬林兰英。感谢观看，咱们下期再见！

参考资料：

1、林兰英专注半导体研究

2、林兰英：我国半导体材料科学的开拓者

3、辞掉高薪卖光家产：她用“假钞”骗过美国，带回的“废品”值千亿

4、中国半导体材料之母