王守武，1919年出生，江蘇省蘇州市人，半導體器件物理學家、微電子學家，中國半導體科學技術(shù)的開拓者與奠基人之一。1980年當選中國科學院學部委員（院士）。我國第一個半導體研究室、半導體器件工廠、半導體研究所和全國半導體測試中心的創(chuàng)建者。我國第一臺單晶爐的設(shè)計者、第一根鍺單晶和第一根硅單晶拉制、第一批鍺晶體管研制的組織領(lǐng)導者。主持研制成功我國第一臺砷化鎵半導體激光器；主持研制成功4千位、16千位的MOSRAM大規(guī)模集成電路。在研究與開發(fā)中國半導體材料、半導體器件及大規(guī)模集成電路方面作出了重要貢獻。

■李艷平

作為我國半導體科學技術(shù)事業(yè)的重要開拓者和奠基人之一，王守武對我國的半導體事業(yè)，特別是半導體器件物理和產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)方面作出了重大的貢獻。幾十年的科研生涯中，王守武始終把國家的需要放在第一位，“國家需要什么我就做什么”。正是經(jīng)過王守武這樣幾代科學家的努力，中國半導體科學技術(shù)走出了一條自主創(chuàng)新的道路。

十余個寒暑中，王守武和研究人員一起克服了數(shù)不清的困難。1990年，半導體所迎來了建所30周年，人們終于在參加所慶活動的王守武臉上看到了笑容。

科技世家的“笨小孩”

1919年，王守武出生于蘇州名門望族——東山莫釐王氏，王家也是中國近代罕見的科技世家。祖父王頌蔚是晚清著名歷史學家、文學家，他崇尚實學，希望士人“學習測量、化學、光學……”曾力薦科舉試卷不重程式的蔡元培為進士。祖母謝長達是著名的蘇州女權(quán)運動先驅(qū)，曾組織成立放足會，宣傳婦女解放、女子獨立，與人籌資創(chuàng)辦振華女校。

王守武的父輩個個學有所長，幾乎都是中國近代科學初期的開創(chuàng)性人物。伯父王季烈是清末民初物理教育家，翻譯編寫了多部理科教材，是用“物理”來翻譯西文physics一詞的最早倡導者；叔叔王季點畢業(yè)于東京工業(yè)學院應(yīng)用化學科，熱心于“實業(yè)救國”，曾創(chuàng)辦火柴公司及北京玉泉釀酒公司等企業(yè)，自任董事長，參與技術(shù)指導；叔叔王季緒是我國最早的機械工程專家之一，先后執(zhí)教于北京大學、北平工業(yè)學院等，曾任北洋大學工學院代理院長；王守武的姑姑們也都接受過現(xiàn)代教育，她們或留學日本、美國，或考入清華大學等名校就讀。姑媽王季茝1918年在美國芝加哥大學獲得博士學位，是第一位華人女博士。

在家庭教育上，王守武受父親王季同的影響很大。父親王季同在機械工程和數(shù)學方面造詣很高，曾赴英國任清政府駐歐洲留學生監(jiān)督署隨員，到英吉利電器公司和德國西門子電機廠研究實習，是迄今所知中國學者最早在國際學術(shù)刊物上發(fā)表現(xiàn)代數(shù)學論文的人，曾參與中央研究院籌備工作，后任工程研究所專任研究員至退休。

王守武至今還記得父親當年曾講述如何求圓周率π、自然對數(shù)及對數(shù)的底等問題。王季同曾經(jīng)從舊貨攤上買來一臺舊的手搖計算機，他給孩子們演示怎樣用它來進行計算，諸如怎樣把自然對數(shù)的底e算出來。王家子女大都天資聰穎早慧，當王季同出智力測驗題目，哥哥姐姐們常會爭先回答，而王守武從小體弱多病，不愛活動，也不愛說話，那時在哥哥姐姐眼中，他是個木訥的弟弟。實際上，數(shù)學的種子已深埋在這個“笨小孩”的心中，上中學時，王守武就完成了關(guān)于圓周率π的一篇數(shù)學論文。

王家備有各種機械加工工具和材料，孩子們在一起配鑰匙、修理家庭用具、繞制變壓器、連接簡易電路、制作電磁鐵等等。在這樣的家族氛圍中，王家子女后來也都大有成就。王守武的兄弟姐妹共12人，早逝5人，長成7人。除王守武和王守覺這兩位中科院院士外，他們中有我國婦產(chǎn)科學奠基人之一、與林巧稚齊名、有“南王北林”之譽的留美醫(yī)學博士王淑貞；有1928年獲哥倫比亞大學哲學博士學位、中國第一位研究量子力學并卓有成就的學者王守競；有我國著名的也是最早的女物理學家之一、清華大學第一位女教授王明貞……

艱辛求學的海歸“難民”

王守武4歲時，王家從蘇州遷往上海。王守武六年級時，在上海私立民智中小學讀書。�？�《民智》報會選登優(yōu)秀的學生習作短文。1930年《民智》第11期“男生專號”上刊登了王守武的短文《我們現(xiàn)在和將來的責任》。此時王守武年僅11歲，年紀雖尚幼小，但理想和抱負已十分明確。

1935年，王守武考入同濟大學預科，次年進入工學院電工機械系學習。在同濟大學，王守武各門功課的學習都十分順利，成績優(yōu)異。1937年，日本帝國主義全面發(fā)動侵華戰(zhàn)爭，戰(zhàn)火很快燒到上海，8月，日機接連轟炸吳淞地區(qū)，同濟大學的建筑均遭破壞。學校被迫從吳淞遷到上海公共租界，不久上海戰(zhàn)事日益激烈，此后學校幾度搬遷。由于故鄉(xiāng)蘇州淪陷，王守武一度與逃難中的父母失去聯(lián)系。因為不知道何時才能和家里聯(lián)系上，他只能把手里的錢省著用，吃飯通常是在街邊人力車夫和底層老百姓吃飯的小攤上。1941年春，同濟大學已第六次遷校至四川宜賓的李莊鎮(zhèn)。在顛沛流離的遷校過程中，王守武結(jié)束了大學學習。

大學畢業(yè)后，王守武開始在昆明的資源委員會中央機器廠任工務(wù)員，后與朋友創(chuàng)辦中國工合翻砂實驗廠并任工務(wù)部主任，還曾在同濟大學任教。1944年，王守武考取自費留學，次年10月，赴美國普渡大學攻讀工程力學。1946年獲得碩士學位后，王守武轉(zhuǎn)向物理學，用量子力學研究材料性質(zhì)，1949年2月獲得博士學位，并應(yīng)普渡大學工程力學系主任之聘任土木系助教。

獲博士學位前，1948年5月，王守武與同窗三載的葛修懷女士結(jié)為伉儷。婚后，中國留學生便常來王家相聚，當時在普渡留學的鄧稼先便是王守武家的�？椭�一�？偛吭O(shè)在芝加哥的中國留美科學工作者協(xié)會在普渡設(shè)立了分會，鄧稼先是普渡分會的干事之一，王守武也因此參加了留美科協(xié)的活動。

新中國成立后，王守武夫婦決心回國參加建設(shè)。當時，印度駐美國外交機構(gòu)受新中國政府的委托代辦中美間的民間事宜。1950年，王守武一家通過印度大使館辦理了難民證，乘船經(jīng)香港回國。

半導體“國家隊”的領(lǐng)頭雁

王守武回國前并未聯(lián)系國內(nèi)的工作單位，“1950年回國的時候，我沒有什么打算，只是覺得國內(nèi)剛解放，想為國家搞點建設(shè)，作點貢獻。我原來是學工程力學的，又改學物理，我覺得回來搞建設(shè)，干什么都可以，什么都能干，所以我沒有跟國家聯(lián)系，直接回來了。”王守武回憶說，“當時只想為祖國作點貢獻，哪里需要就到哪里去。中科院讓我去，我就去了。”

回國初期，王守武在中科院應(yīng)用物理研究所工作，他先后完成了西藏地區(qū)生活用太陽灶設(shè)計，志愿軍夜間行車防空襲車燈設(shè)計，還和同事一起安裝調(diào)試了中國第一臺電子顯微鏡，后組建了應(yīng)用物理所電學組。

王守武開始接觸半導體是緣于一個偶然的機會。應(yīng)用物理所的一個儀表壞了，給他修理，拆開后發(fā)現(xiàn)，里面的氧化亞銅整流器壞了。經(jīng)過查閱文獻，王守武搞清楚了氧化亞銅整流器的工作原理、氧化亞銅的實驗室制備方法，隨后他不僅修好了儀器，還開始嘗試自己動手制作這種整流器。

上世紀50年代初，王守武領(lǐng)導應(yīng)用物理所電學組開展半導體研究。他們從制作研究儀器設(shè)備開始，包括動力設(shè)備、材料制作設(shè)備和分析檢測儀器。他們繞制了一個燒氧化銅的電爐，設(shè)計制作了電子管溫控器，對多種半導體材料和器件的一些基本性質(zhì)進行了初步測量。同時王守武也在注視著國際上半導體科學的新發(fā)展。他很快意識到半導體研究的重要性，尤其晶體管發(fā)明帶來的信息技術(shù)變化。電學組在1956年的工作計劃中指出：“半導體放大器的進一步發(fā)展將全面地革新電子學設(shè)備的面貌，在國民經(jīng)濟上的意義極為重大。”

1956年，在周總理主持下，我國制定《1956～1967年國家十二年科學技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃》，王守武是遠景規(guī)劃中半導體科學技術(shù)發(fā)展規(guī)劃制定小組副組長，組長是應(yīng)用物理所所長施汝為，另一位副組長是北京大學教授黃昆。“十二年遠景規(guī)劃”把發(fā)展我國的半導體科學技術(shù)列為四項緊急措施之一。得益于我國物理學家對半導體科學技術(shù)的重要性的遠見卓識和國家科學規(guī)劃的政策保障，我國的半導體事業(yè)快速建立，與當時世界先進水平的差距不大。

當時北京大學接受了聯(lián)合五校（北京大學、復旦大學、東北人民大學、廈門大學和南京大學）師生, 共同培養(yǎng)半導體專業(yè)人才的任務(wù)。中科院應(yīng)用物理所電學組擴建為半導體研究室，成為我國最早的半導體研究機構(gòu)。王守武任研究室主任，還兼任其半導體材料和物理大組組長。應(yīng)用物理研究所的任務(wù)是組織全國有關(guān)科研院所及大專院校的科技人員（以中科院應(yīng)用物理所和二機部十三研究所為主體），集中到北京東皇城根應(yīng)用物理研究所, 進行半導體設(shè)備、半導體材料、半導體器件和半導體測試的科研攻關(guān)。王守武和十三研究所的武爾楨是攻關(guān)總負責人,他從半導體物理、器件理論上全面指導并親自參加、指導具體實驗工作, 如鍺單晶爐及單晶研制、物理測試, 器件物理分析等。

1956 年11月, 中國第一支鍺合金結(jié)晶體三極管在半導體研究室誕生，經(jīng)過測試，它具有了完整的PN結(jié)特性以及PNP 結(jié)型晶體三極管的標準放大特性。在研制過程中，王守武每天都去實驗室，親自進行實驗結(jié)果分析。在制備做晶體管的小銦球（直徑只有幾十至幾百微米）時，面對研究人員最初制出的銦“面條”，王守武給了很好的建議。幾天后，小銦球成功誕生。我國第一支晶體管研制成功產(chǎn)生了很大反響，時任中國科學院院長郭沫若視察這一成果時，連連稱贊這是了不起的成就�！度嗣袢請蟆冯S后在第一版刊登了這則消息。

1956年到1960年，半導體研究室在半導體器件的研制方面取得一系列成果：研制成功我國第一根鍺單晶、研制成功合金結(jié)鍺晶體管和金鍵二極管、拉制成功摻雜的鍺單晶并完成我國鍺單晶的實用化、拉制成功我國第一根硅單晶并實現(xiàn)我國硅單晶的實用化、成功研制我國第一支鍺合金擴散高頻晶體管、參與研制成功我國第一臺大型晶體管計算機。原中國科學院黨組書記、副院長張勁夫在幾十年后回憶由他負責組織的中國科學院參與“兩彈一星”的工作和貢獻，其中他談到了半導體所的貢獻：“從美國回來搞半導體材料的林蘭英和科學家王守武、工程師王守覺兩兄弟，是他們做的工作。第二代計算機，每秒數(shù)十萬次，為氫彈的研制作了貢獻。”

1960年，中國科學院半導體研究所正式成立，王守武任業(yè)務(wù)副所長。是年，世界第一臺激光器誕生，兩年后，美國和前蘇聯(lián)相繼研制成功半導體激光器。得知這一消息后，王守武看準這是一個重大的研究方向，開始組織半導體所進行探索。自1963年起，他先后領(lǐng)導并參與了中國第一臺半導體激光器的研制、實現(xiàn)半導體激光器的連續(xù)激射、半導體負阻激光器以及激光應(yīng)用的研究工作，為我國在這個技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)進步奠定了基礎(chǔ)。

1966年“文化大革命”開始后，半導體研究所幾乎所有的科研工作都停了下來。王守武離開了領(lǐng)導和科研崗位。1969年恢復科研工作后，王守武曾在實驗室修理儀器。為了解決激光器研究室缺少分析激光特性手段的問題，王守武主動提出設(shè)計和研制激光發(fā)散角分布測試儀，獲得成功。

1974年7月，中國科學院頒布《關(guān)于制定我院十年規(guī)劃工作的安排意見（草案）》。在這一背景下，王守武組織領(lǐng)導開展了疇雪崩現(xiàn)象研究，這一理論研究成果引起了國際學術(shù)界的關(guān)注。1974年，通過美中學術(shù)交流委員會和中國科學技術(shù)協(xié)會的協(xié)商，中美決定派固體物理學代表團進行互訪。1975年3月到4月，由王守武為團長，盧嘉錫為副團長的中國固體物理考察團訪問美國，考察期間，王守武在美國物理學會年會大會上報告了耿氏器件疇雪崩現(xiàn)象的研究成果，引起與會學者的關(guān)注。1975年9月，美國固體物理代表團回訪中國，訪問半導體所時，疇雪崩現(xiàn)象研究是他們的重點參觀項目之一。

猛攻集成電路成品率

集成電路是一種電子器件，通常所說的“芯片”就是指集成電路，它是將一個電路所需的晶體管、二極管、電阻、電容等做在一個面積很小的半導體硅片上。1964年，半導體所研制成功中國最早的集成電路，但到上世紀70年代，我國集成電路的研制和生產(chǎn)與國際先進水平有了很大差距。

1977年7月，鄧小平邀請30位科技界代表在人民大會堂召開科教工作者座談會，王守武發(fā)言說：“全國共有600多家半導體生產(chǎn)工廠，其一年生產(chǎn)的集成電路總量，只等于日本一家2000人的工廠月產(chǎn)量的十分之一。這種分散而低效率的生產(chǎn)方式應(yīng)該盡快改變。”他建議：“一是抓住要害，解決提高大規(guī)模集成電路成品率的問題。二是集中力量，把幾百家工廠的人力物力集中使用到兩三家重點廠上去，使重點廠的設(shè)備條件能夠趕上國際水平。”

是年10月，在全國自然科學學科規(guī)劃會議上，鄧小平對半導體研究所的與會代表說：“你們一定要把大規(guī)模集成電路搞上去，一年行嗎？”

國際上的大規(guī)模集成電路在1969年開始批量生產(chǎn)，1977年集成度每片16千位的大規(guī)模集成電路已投入工業(yè)生產(chǎn)，每片64千位的超大規(guī)模集成電路已做出樣品。當時我國卻只有少數(shù)單位仿照國外產(chǎn)品做出了每片近千位的大規(guī)模集成電路樣品，但成品率極低，不能投入生產(chǎn)。同時，國外各種不同結(jié)構(gòu)的新電路不斷出現(xiàn)，而我國獨創(chuàng)性的新電路、新結(jié)構(gòu)的研究工作尚屬空白。

中科院提出，要在一年內(nèi)拿下每片4千位的三個大規(guī)模集成電路典型品種和獨立設(shè)計的新型電路，做出樣品并進入批量生產(chǎn)。此后，經(jīng)過大約一年的研究，雖然半導體所超凈線的工作人員夜以繼日地奮戰(zhàn)，但4千位大規(guī)模集成電路成品率仍然很低。

1978年10月，王守武被請到中國科學院主要領(lǐng)導同志的辦公室，要他全面負責這一任務(wù)。

王守武上任后堅持“做有用的東西”，他認為搞一種新產(chǎn)品，只出樣品、禮品、展品，沒有一定的成品率，不能真正解決國家的急需，只有在國產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上提高成品率，才有推廣生產(chǎn)的現(xiàn)實意義。他重新組織人員，調(diào)來了包括吳德馨在內(nèi)的一批技術(shù)骨干，著手分析成品率低的原因。提高成品率，首先要提高硅材料制備工藝水平；其次，要保證生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定；同時還要提高基礎(chǔ)材料和試劑的純度指標。

王守武從穩(wěn)定工藝入手，將整個工藝流程分為四十多道工序，提出每道工序的完好率不低于95%，一道工序合格了，才可以進行下一道工序。他先花了幾個月時間組織研究人員逐一改進、穩(wěn)定設(shè)備；然后對使用的原材料和試劑進行分析提純，以達到可使用的指標；最后，建立了一套操作規(guī)程和管理制度，并要求嚴格執(zhí)行。

經(jīng)過王守武和研究人員的努力，到1979年9月，他們做出的三種版圖的大規(guī)模集成電路樣品的成品率都提高到了20%以上，達到了預定目標。該項研究為解決我國大規(guī)模集成電路管芯成品率問題提供了寶貴的經(jīng)驗，于1980年獲得中國科學院科技成果獎一等獎。半導體所后來將這項技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓到上海無線電元件五廠，用于生產(chǎn)�！度嗣袢請蟆吩趫蟮乐姓f：“在王守武同志嚴謹?shù)目茖W作風帶動下，超凈線里的風氣煥然一新，科研人員各守其職，嚴格把關(guān)，工人認真操作，一絲不茍，使研制工作取得了可喜的進展。”

成功研制4千位大規(guī)模集成電路后，1981年王守武負責研制成功16千位N溝MOS動態(tài)隨機存儲器，次年獲得了中國科學院科研成果獎一等獎。

1980 年春，王守武兼任中科院109廠廠長，開展提高成品率、降低成本的集成電路大生產(chǎn)試驗。1986年，王守武領(lǐng)導109廠完成的“集成電路大生產(chǎn)試驗”獲得國家計委科技攻關(guān)成績顯著表彰，及中國科學院“六五”科技攻關(guān)重大成果獎。1986年1月，在王守武的倡議下，上級將半導體所從事大規(guī)模集成電路研究的全套人馬，合并到109廠，組建了中國科學院微電子中心，王守武任微電子中心終身名譽主任。

從提高大規(guī)模集成電路成品率，到完成“集成電路大生產(chǎn)試驗”，從大規(guī)模集成電路實驗室制備工藝探索，到工業(yè)生產(chǎn)中試線的安裝、調(diào)試和生產(chǎn)，在這十余個寒暑中，王守武和研究人員一起克服了數(shù)不清的困難。這項歷時十年的研究工作全面完成之時，1990年，半導體所迎來了建所30周年，人們終于在參加所慶活動的王守武臉上看到了笑容。

王守武是一位具有戰(zhàn)略眼光的科學家。多年來，他對我國半導體科學技術(shù)發(fā)展方向、政策和策略的確定有過很多卓見。1987年，他因“世界新技術(shù)革命和我國的對策”獲國家科學技術(shù)進步獎二等獎；上世紀80年代，他闡述了發(fā)展我國集成電路工業(yè)上如何處理好科研與生產(chǎn)的關(guān)系，做好把科研成果轉(zhuǎn)變?yōu)樯�產(chǎn)產(chǎn)品的中間環(huán)節(jié)；上世紀90年代，他提出，在制訂我國微電子行業(yè)規(guī)劃時，要狠抓微電子所用的基礎(chǔ)材料和專用設(shè)備兩個方面的基礎(chǔ)，重視科技隊伍的培養(yǎng)；2000年，他建議，發(fā)展半導體工業(yè)要開拓市場，可以考慮用通信電路作為我國發(fā)展半導體工業(yè)的突破口，集中力量，發(fā)展我國獨特的系列產(chǎn)品，力爭在國際上占有一席之地；2006年，王守武呼吁，科研成果轉(zhuǎn)化要打破科研院所與產(chǎn)業(yè)部門之間的“條條塊塊”。（作者系首都師范大學物理系教授）

▲1979年，王守武與研究人員在超凈線工作

▲1949年，王守武、葛修懷夫婦在美國普渡大學

我們現(xiàn)在和將來的責任

■王守武

喂，諸位朋友，你可知道我們中國多么危險呀。正像一根沒有再細的頭發(fā)吊著,飄搖在那漫無邊際的天空，還要被那風吹雨打。你想危險不危險呢。

要使我們的中國轉(zhuǎn)危為安，轉(zhuǎn)弱為強，除了幾個先知先覺的父老以外，便是我們學生應(yīng)負責任。

換一句話說，隔了幾年或是十幾年，我們學生便應(yīng)該負這重大的責任，便應(yīng)該盡這重大的責任。那么隔了幾年，我們就有負擔的可能嗎？我們就有能力去盡責任嗎？那不容說一定是不能不能……

所以現(xiàn)今的我們，應(yīng)當努力讀書，切實地去求學問，去求那真實的學問，去求那高深的學問。實學得到了，才能救我們的中國，救危險的中國。

諸位朋友，你們要救中國。你們要做中國的人。一定要大家盡責，大家負責。愿大家努力讀書，努力前進。還愿將來努力救國，努力富國，努力強國。

（此文系作者小學六年級時所作，原載《民智》，1930年第11期號）