王守武：中国半导体科学事业的“拓荒者”

 

王守武（1919.3.15—2014.7.30），江苏苏州人，半导体器件物理学家，中国科学院学部委员（院士）。1945年赴美国普渡大学深造，1946年获硕士学位，1949年获博士学位。1950年归国。1960年加入中国共产党。曾任中国科学院半导体研究所副所长（兼任109厂厂长）、微电子研究所名誉所长。曾荣获国家科技进步奖二等奖，多次获得中国科学院科研成果一等奖和科技进步奖二等奖，以及何梁何利基金科学与技术进步奖。

王守武是我国半导体研究的“拓荒者”、半导体事业的奠基者之一。他在研究与开发中国半导体材料、半导体器件及大规模集成电路方面作出了重要贡献，是我国第一台单晶炉、第一根锗单晶、第一只锗晶体管、第一只激光器的研制者与组织领导者。他的这些成就，为我国半导体科技事业的发展奠定了坚实基础。

留学美国，后以“难民”身份回国

少年时期的王守武，正值国家风雨飘摇之际，战争的阴霾与民生的疾苦深深触动了他。1930年，年仅11岁的他在《民智》第11期上发表《我们现在和将来的责任》，字字铿锵，呼唤“诸位朋友，你们要救中国……还愿将来努力救国、努力富国、努力强国”，不仅映照出那个时代青年学子的共同心声，更展现了他个人的壮志凌云，那就是求得真学问，用所学救国、富国、强国。1945年，王守武赴美普渡大学攻读工程力学，硕士毕业后继续深造，于1949年2月获博士学位，并应普渡大学工程力学系主任之聘任土木系助教。在攻读博士期间，他于1948年5月与同窗葛修怀女士喜结连理。婚后，王守武家成为普渡大学中国留学生交流祖国近况的聚集地，邓稼先便是常客之一。同时，作为芝加哥中国留美科学工作者协会普渡分会的干事，邓稼先积极传播国内信息，动员留学生回国建设。受邓稼先影响，王守武也频繁参与留美科协活动，并计划回国参加建设，贡献自己的力量。

1950年，随着朝鲜战争的爆发，中美之间关系趋于严峻紧张。面对局势，王守武毅然放弃教职回国，决定用所学去建设自己的祖国。然而，当时中美尚未建立正式外交关系，护照办理遭遇难题。后来，他通过留美科学工作者协会得知，印度驻美使馆受新中国政府委托处理中美民间事务。

1950年7月，王守武以“回乡侍奉孤寡母亲”为由，以二哥王守融来信为证，通过印度驻美使馆协助，办理了以难民身份回国的相关手续。9月，王守武夫妇满怀报国热情与科学梦想，抱着未满周岁的女儿，搭乘“威尔逊总统号”客轮从旧金山启程回国。10月，抵达香港，经转深圳，回到苏州。在王守武一家的行李中，有几个沉甸甸的箱子，里面装满了工具和零部件，包括变压器、电钻、万用电表等。王守武回忆说，“1950年回国的时候，我没有什么打算，只是觉得新中国刚成立，想为国家建设做点贡献。……干什么都可以，什么都能干”。

披荆斩棘，受命拓荒半导体研究

王守武回国初期即敏锐洞察到国际半导体科学的新动态，预言“半导体放大器的进一步发展将全面地革新电子学设备的面貌，在国民经济上的意义极为重大”。20世纪50年代，全球半导体产业方兴未艾，中国尚属空白。1956年，王守武与其他上千名科学家，共同参加周恩来总理亲自主持的“全国十二年科学技术发展远景规划的讨论会”。在讨论阶段，王守武与施汝为、黄昆等科学家力陈发展半导体科学技术的重要性及其对我国工农业和国防的重大意义。后来，《1956—1967年科学技术发展远景规划》将半导体科学技术列为四项紧急措施之一。中国科学院迅速响应，成立我国首个半导体研究室，并任命王守武为主任，开启了我国半导体研究的先河。

接受任务后，王守武当即中断其他科研项目，全身心投入半导体研究的拓荒工作。他不仅通过科学报告会等形式积极普及半导体知识，强调其在国民经济中的关键作用，还亲自参与并指导实验，推动研究深入。从1956年至1960年，半导体研究室在王守武的带领下取得了显著成果：成功研制出我国首根锗单晶、合金结锗晶体管、金键二极管，并实现了锗单晶的实用化。同时，还拉制出我国第一根硅单晶，并推动其实用化进程。此外，还成功研制出我国首支锗合金扩散高频晶体管，为科技发展奠定了坚实基础。

原中国科学院党组书记、副院长张劲夫在回忆时谈到：“……第二代计算机出来了，晶体管的，科学院半导体所搞的。从美国回来搞半导体材料的林兰英和科学家王守武、工程师王守觉两兄弟，是他们做的工作。第二代计算机，每秒数十万次，为氢弹的研制作了贡献。”

1960年，受命筹建中国科学院半导体研究所，半导体研究所正式成立后被任命为副所长，负责全所科技业务管理和分支学科的组建工作。1962年，美国用砷化镓半导体材料制成了第一只激光器，在世界上产生了广泛而深远的影响。王守武敏锐地抓住时机，开始组织半导体所向这一方向进行探索。1963年，他组建了半导体激光器研究室，先后领导并参与了中国第一台半导体激光器的研制，实现半导体激光器的连续激射，并开展半导体负阻激光器以及激光应用的研究工作，为我国在这个领域的技术进步奠定了基础。

挂帅攻克集成电路成品率难关

集成电路，即通常所说的“芯片”，是将电路所需的晶体管、二极管、电阻、电容等元件集成在微小半导体硅片上的电子器件。1964年，中国半导体所成功研制出首批集成电路，但至20世纪70年代，我国在该领域的研制与生产已远落后于国际水平。彼时，国内仅少数单位能仿制出每片近千位的大规模集成电路样品，且成品率极低，难以投入实际生产。

面对这一严峻挑战，1977年邓小平在全国自然科学学科规划会议上明确提出：“一定要把大规模集成电路搞上去”。响应中央号召，中国科学院随即展开深入研究，然而进展缓慢，半导体所超净线团队虽全力以赴，4千位大规模集成电路的成品率问题仍未得到有效解决。鉴于此，1978年10月，中国科学院决定邀请王守武全面负责提升集成电路成品率的任务，以期在这一关键领域取得突破。

王守武上任后重新组织人员，调来了包括吴德馨在内的一批技术骨干，着手分析成品率低的原因。从稳定工艺入手，组织研究人员逐一改进、稳定设备。然后对使用的原材料和试剂进行分析提纯，以达到可使用的指标。最后，建立了一套操作规程和管理制度，并要求严格执行。到1979年9月，他们做出的三种版图的大规模集成电路样品的成品率都提高到了20%以上，达到了预定目标。该项研究为解决我国大规模集成电路管芯成品率问题提供了宝贵经验，于1980年获得中国科学院科技成果奖一等奖。

王守武后来兼任中国科学院109工厂厂长职务，开展4千位大规模集成电路的推广工作，从事提高成品率、降低成本的集成电路大生产试验。他大胆采用最新工艺和无显影光刻技术，以一个电视机用的集成电路品种进行流片试生产，一次就取得了芯片成品率达50%以上的可喜成果，比国内其他研制单位的成品率高出三四倍。这一成就赢得了1985年中国科学院科技进步奖二等奖，后被授予国家级科技进步奖。1987年，王守武凭借深厚的专业底蕴与前瞻视野，提出的“世界新技术革命和我国的对策”荣获国家科学技术进步奖二等奖。1990年，王守武在给政协第七届全国委员会第三次会议提案时指出，“要想发展我国的微电子工业，光靠引进是不行的”“想从西方国家引进先进的微电子技术和装备纯属幻想”“我们必须以自力更生为主来加速发展我国的微电子工业”。这些建议彰显了他的远见卓识，以及对国家科技自立自强的担当和情怀。

王守武不仅致力于科研创新，还兼任多所高校的重要职务，深切关爱后辈，为中国半导体与集成电路事业培养了大量杰出人才。

“半世纪半导体从无到有半生精力献祖国，一辈子一个劲日以继夜一往追求无止境，一生间勤奋耕耘满腹智慧众人称，八十年清风飞渡世上荣辱从不争。”这是弟弟王守觉院士在王守武八十岁生日时题写的贺词。它深刻描绘了王守武为我国半导体科学事业奋斗一生的历程，也是他对党、国家、人民和科学事业无限忠诚的生动写照。