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科學(xué)偶像:陳星弼院士

鄠邑閑人

<p class="ql-block">陳星弼(1931年1月28日—2019年12月4日),生于上海,祖籍浙江浦江,是中國(guó)半導(dǎo)體器件物理與微電子學(xué)領(lǐng)域的奠基人之一,中國(guó)科學(xué)院院士,九三學(xué)社社員,生前為電子科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。他畢生致力于功率半導(dǎo)體器件的科學(xué)研究,以深邃的學(xué)術(shù)洞察力和堅(jiān)韌的探索精神,在國(guó)際學(xué)術(shù)舞臺(tái)上為中國(guó)科技贏得了崇高聲譽(yù),堪稱新時(shí)代科學(xué)家精神的典范。</p> <p class="ql-block">1952年,陳星弼自國(guó)立同濟(jì)大學(xué)電機(jī)系畢業(yè),開啟了他的教育與科研生涯。1953年,他執(zhí)教于南京工學(xué)院無(wú)線電系;1959年,響應(yīng)國(guó)家建設(shè)需要,奔赴成都,任教于成都電訊工程學(xué)院;1983年,投身電子科技大學(xué)微電子科學(xué)與工程系的教學(xué)與科研一線;1999年,當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士,標(biāo)志著其學(xué)術(shù)成就的巔峰;2019年12月4日,他在成都安詳離世,享年89歲,留下了一座巍然屹立的科學(xué)豐碑。</p> <p class="ql-block">1931年1月28日,陳星弼誕生于上海,自幼聰慧好學(xué)。1946年,轉(zhuǎn)入上海敬業(yè)中學(xué)繼續(xù)學(xué)業(yè),打下堅(jiān)實(shí)的文化基礎(chǔ)。1952年,畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)電機(jī)系后,被分配至廈門大學(xué)電機(jī)系任助教。1953年,調(diào)入南京工學(xué)院無(wú)線電系(現(xiàn)東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院)擔(dān)任講師。1956年,赴中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理研究所進(jìn)修半導(dǎo)體技術(shù),敏銳地把握了新興科技方向。1959年,他毅然西遷成都,加入成都電訊工程學(xué)院(今電子科技大學(xué)),將畢生心血傾注于西部高等教育與科研事業(yè)。</p> <p class="ql-block">1969年,他投身773廠,參與氧化鉛攝像管的研制,服務(wù)國(guó)家急需。1980年,作為訪問學(xué)者赴美國(guó)俄亥俄州大學(xué)深造;次年轉(zhuǎn)赴加州大學(xué)伯克利分校,開展新型半導(dǎo)體功率器件的前沿研究,拓寬國(guó)際視野。1983年,出任電子科技大學(xué)微電子科學(xué)與工程系系主任;1984年6月,擔(dān)任微電子研究所所長(zhǎng),引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展。此后,他多次赴加拿大多倫多大學(xué)、英國(guó)斯旺西大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。1999年,當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士),實(shí)至名歸。2001年,加入九三學(xué)社,積極參政議政。2019年12月4日,這位科學(xué)巨匠在成都辭世,享年89歲,但其精神長(zhǎng)存。</p> <p class="ql-block">早在20世紀(jì)50年代末,陳星弼便在國(guó)際上率先對(duì)漂移晶體管在飽和區(qū)工作的存儲(chǔ)時(shí)間問題進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的理論分析,展現(xiàn)出卓越的科學(xué)預(yù)見力。他提出電荷法基本方程與不均勻介質(zhì)中的鏡像電荷方程,為半導(dǎo)體器件物理奠定了重要理論基礎(chǔ)。自80年代起,他聚焦功率半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與理論突破,解決了p-n結(jié)耐壓終端技術(shù)中的關(guān)鍵難題,提出系列解析解。在MOS功率器件中,他攻克了導(dǎo)通電阻與耐壓之間的矛盾,發(fā)明了三種新型耐壓層結(jié)構(gòu),顯著提升器件綜合性能。其中,橫向耐壓層結(jié)構(gòu)與CMOS和BiCMOS工藝兼容,為高壓功率集成電路的發(fā)展鋪平道路。</p> <p class="ql-block">1959年,陳星弼在《物理學(xué)報(bào)》發(fā)表首篇論文《關(guān)于半導(dǎo)體漂移三極管在飽和區(qū)工作時(shí)的儲(chǔ)存時(shí)間問題》,開啟學(xué)術(shù)征程。此后,他筆耕不輟,撰寫了《論晶體管電荷控制法的基礎(chǔ)》《一維不均勻媒質(zhì)中的鏡像法》《表面復(fù)合的漂移及擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的影響》《小注入下晶體管I_c-V_(BE)特性的指數(shù)因子的研究》等經(jīng)典論文,深刻影響了器件物理的發(fā)展。他出版《半導(dǎo)體物理》(上下冊(cè))、《固體物理》《晶體管原理》《晶體管原理與設(shè)計(jì)》《功率MOSFET與高壓集成電路》等權(quán)威專著,成為幾代學(xué)子的啟蒙教材。截至2019年12月,他在IEEE TED、IEEE EDL、SSE等國(guó)際頂級(jí)期刊及ISPSD等重要會(huì)議發(fā)表論文逾130篇,出版著作8部、譯著2部,學(xué)術(shù)成果豐碩,影響深遠(yuǎn)。</p> <p class="ql-block">陳星弼共申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利20項(xiàng),其中17項(xiàng)已獲授權(quán);申請(qǐng)美國(guó)發(fā)明專利19項(xiàng),16項(xiàng)已授權(quán),另有兩項(xiàng)獲授權(quán)通知;另申請(qǐng)國(guó)際發(fā)明專利1項(xiàng)。他提出的“超結(jié)耐壓層”理論,突破傳統(tǒng)“硅極限”的物理瓶頸,開創(chuàng)了功率器件新紀(jì)元。該發(fā)明專利成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,催生全球“超級(jí)結(jié)”器件市場(chǎng),年銷售額逾10億美元,彰顯中國(guó)原創(chuàng)科技的全球競(jìng)爭(zhēng)力。</p> <p class="ql-block">陳星弼曾獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)與科技進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng),省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)13項(xiàng)。2015年,其“高壓功率MOSFET理論與設(shè)計(jì)”成果榮獲國(guó)際功率半導(dǎo)體先驅(qū)獎(jiǎng),這是國(guó)際同行對(duì)其開創(chuàng)性貢獻(xiàn)的高度認(rèn)可。2018年,他參與的教學(xué)成果“電子信息硬件類創(chuàng)新人才的‘兩融合、三互動(dòng)、四訓(xùn)練’培養(yǎng)模式構(gòu)建與實(shí)踐”榮獲教育部高等教育國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。1990年出版的《功率MOSFET與高壓集成電路》教材獲電子部教材一等獎(jiǎng),成為行業(yè)經(jīng)典。</p> <p class="ql-block">從教數(shù)十載,陳星弼主講課程逾十門,涵蓋量子力學(xué)、半導(dǎo)體器件物理、半導(dǎo)體工藝、功率MOS等,課程內(nèi)容前沿而系統(tǒng)。他在校期間牽頭籌建學(xué)科梯隊(duì)與實(shí)驗(yàn)室,積極參與碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)申報(bào),為電子科技大學(xué)微電子學(xué)科的崛起奠定基石。他不僅傳授知識(shí),更注重育人,倡導(dǎo)理工科學(xué)生兼修人文素養(yǎng),常節(jié)選古文與學(xué)生共讀,認(rèn)為語(yǔ)言文學(xué)能啟迪思維、錘煉表達(dá),助力科研創(chuàng)新。他鼓勵(lì)學(xué)生拓寬視野,追求全面發(fā)展,真正踐行了“立德樹人”的教育初心。</p> <p class="ql-block">“陳院士的發(fā)明是中國(guó)人民的智慧瑰寶,也是全世界人民的共同智慧財(cái)產(chǎn),該專利發(fā)明標(biāo)志著半導(dǎo)體功率器件發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)叫作‘超級(jí)結(jié)’功率器件的新時(shí)代?!薄绹?guó)德克薩斯大學(xué)電子工程系終身正教授周電如是評(píng)價(jià)。“在功率器件領(lǐng)域,他通過出色的研究工作單槍匹馬讓中國(guó)的研究進(jìn)入國(guó)際學(xué)術(shù)舞臺(tái)。與我們現(xiàn)在的科研條件相比,他是在資源極其有限的情況下實(shí)現(xiàn)這一巨大成就的?!薄幽么罂茖W(xué)院院士、前院長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院外籍院士Jamal教授由衷贊嘆。這兩位國(guó)際權(quán)威的評(píng)價(jià),正是陳星弼作為科學(xué)偶像最真實(shí)、最崇高的注腳。</p>