黄敞,一个时代的辉煌 | 智慧产品圈

原创 韩继国 2018-06-04
标签 半导体 IC

  得知黄敞先生逝世的消息,我们作为老“骊山系”的人心里多少都有一些抹不掉的记忆,“脑海里总是浮现黄敞先生夫妇一起走路上班的身影,每遇这种时候,我们都自觉的、安静地跟在后面,与先生夫妇保持一段距离,即使有再急的事情,也都放慢脚步,没有人去超越他们。”远在成都的赵虹(77级西电毕业,在“骊山”工作二十多年)在朋友圈这样描述她的心情。

  黄敞先生是5月9日下午2点01分在北京平静离世,以91岁高龄离开了这个他为之奋斗了半个多世纪的地方,也许在他生命的最后时光里,他或许已经听不到“中兴事件”的消息了,怎么可能呢?我们从上世纪五十年代回来报效祖国,从零开始建设我们的半导体事业,半个世纪过去了,我们还会受制于人?恐怕先生听到这个消息,会纠结要不要这时候就离开去天堂了?毕竟,作为世界第一代半导体产业的先驱,中国第一代半导体泰斗级大师,先生还有许多的未竟事业呢,这就是传承的意义吧!欣慰的是,先生有一百多位学子遍布在全球各地的半导体行业内,在为这个“前仆后继”的事业孜孜以求奋不顾身地前行着、拼搏着。想到这里,我真想对先生说:您可以安息了!

  灯火辉煌156, 一个实现“鸿鹄志”的起点

  积一时之跬步,臻千里之遥程。任何一个伟大的事业都是从一小步开始的,如果我们把半导体这个事业放到一个历史的进程中去审视,那个灯火辉煌的156,能不能算作这个事业的起点呢?那是一个与芯有关的实现“鸿鹄志”的起点。

  黄令仪,一位从业50多年的半导体老战士,在她的“回望芯片50年”里这样描述她第一次见到黄敞的情景,“1962年我被分配到了中科院计算所二室101组(固体电路组)工作。一进实验室,四壁空空,只见一个青年人,身穿白大褂,蹲在一个电炉旁边,炉上有一个玻璃烧杯,里面有几块指甲盖大小的紫蓝色硅片,他对我说,‘这是要做二极管的。’后来我才知道,这就是当时刚刚从国外归来的青年科学家黄敞。”这时候的黄敞不仅亲自领导计算所的固体电路组,而且还在北大教授半导体物理与器件课程。这位毕业于哈佛大学的青年才俊,53年就开始在美国做晶体管研制工作,58年在美国电化学与半导体会议上发表可以改变晶体管特性的外延模型,59年冲破重重阻力回到祖国。

  黄敞回国的背景是,1947年美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管,从而开创了人类的硅文明时代。50年代我国提出“向科学进军”,提出中国也要搞半导体。五所大学——北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办了半导体物理专业,共同培养新中国第一批半导体人才。中科院应用物理所举办了半导体培训班,请回国的黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武等一批专家讲授半导体理论、器件以及制造工艺。


图一、回国前的黄敞和杨樱华夫妇


  办新学科首当其冲的是中国科学院,我们再回到这个计算所固体电路组。1965年,据黄令仪老师回忆,当时的科学院党委书记兼副院长张劲夫在主席台上挥动着双手说:“我提着脑袋把任务给你们要来了,你们要好好干!”旋即成立了专攻半导体和微型计算机的156工程处,可别小瞧了这个工程处,这可是大名鼎鼎771所的前身。

  很快从清华、科大、北大调来了毕业生,从东北物理所、西北物理所、北京物理所抽调了一批精兵强将,组建了当时中国最豪华的半导体阵容。这一场中国半导体的攻坚战将由这位哈佛毕业的青年人指挥,这可是一切从零做起,一场自力更生的攻坚战。全体人马分成“三班倒”,每天干到夜里12点以后才回家。这正是1965-1967年间文革轰轰烈烈的时期,大家白天闹革命,晚上去实验室加班。物理所和计算所的科研大楼相隔不远,北边物理所的二层和南边计算所的三层,总有一些房间灯火通明,在漆黑的夜晚格外分明。中科院晚上10点要锁门,门口有持枪的士兵站岗,大家加班到12点多要回宿舍休息,大门锁着,只有翻门而出。士兵也习惯了,不予理睬。


图二、在哈佛大学学习时的黄敞

  那是个激情燃烧的岁月,黄敞先生手把手教大家画版图,指导大家不要太局限一点,要全面考虑各种参数的配合。黄先生每天和大家一起加班到深夜,被称为“工作狂”而深受大家尊重。由于经常加班大楼灯火辉煌彻夜不息,被当时的十一室主任赵松岩诙谐地称之为“灯火辉煌156”,自此这句话就成了以后的771所攻艰克难时的口头语。

  骊山,见证一个时代的辉煌

  骊山,这座位于陕西省西安市临潼区城南的秦岭支脉,因为拥有“华清池”、“兵马俑”而享誉国内外。这里不仅有上古女娲“炼石补天”、西周周幽王“烽火戏诸侯”的故事,著名的“西安事变”也发生于骊山之上。骊山不仅是中华民族历史脉络的见证,同时也是中国航天微电子起步的地方。

  1969年12月,为了建设三线的需要,156工程处整体西迁至陕西临潼。据说中央对771所的选址非常关心,既要考虑到三线的需要,又要照顾到像黄敞这样一批归国科学家的生活不至于太艰苦,于是就选在了临潼骊山脚下一个叫做“风王沟”的地方,离西安市区只有二十几公里。据说临走时,张劲夫亲自对黄敞说:“小黄,我把这个所就交给你了!”不知当时这位具有东方气质和西方科学精神的哈佛才子黄敞心中作何感想,天将降大任于斯人也,是该报国的时候了!

  刚到临潼条件很艰苦,科研人员住在位于县城西一个叫“三里河”的地方,每天坐着大卡车跑到县城东边的研究所上班。为了解决吃饭问题要自己捏煤球,归国专家吴锡九动脑筋发明了一种用汽油浇劈柴的生火方法,使原来两个小时才能点着的炉子缩短到一个小时,专家高兴地像个孩子到各个宿舍去传授他的专利。这些人的到来使临潼这个西北小城多了很多色彩和生气,提起“826”当地人都会竖起大拇指,因为它的篮球队曾横扫县城无敌手。

  这里说明一点,771研究所在历史上曾沿用过多个名字:七机部771研究所;航天部771研究所;陕西微电子学研究所——方便国际交流;兰字八二六部队——可能是”三线“建设需要,当时的陕西归兰州军区管辖但并未穿过军装;骊山微电子公司——市场经济后起的名字。但在当地百姓叫得最响的名字当属“826”。


图三、黄敞在771所办公大楼前迎接英国空间公司代表团

  “熊猫馆”里走出的国宝级专家

  为了照顾这批海外归国专家,在部里批准下研究所在家属院大门里建了一排二层的联排小别墅专家楼,大约有六七户。因为房顶轮廓呈圆弧形、两个窗子像熊猫的两只大眼睛而被戏称为“熊猫馆”。一个小小的庭院,二层的小楼,这在当时的年代也算是一种奢侈了。有条不成文的规定,“熊猫馆”只能给专家住,行政领导不能住,宁愿空着也不破这个戒。可见当时国家对这批归国专家的重视。

  后来由于一些老专家调走的原因,房子空出来几间就留给了博士研究生作宿舍。由于我与黄敞的儿子大学同学的关系,我曾去过先生家里,先生家里很简朴,但在当时的条件看家具还是有点档次。大部分家具都被布遮盖着,也许是西北灰尘大的缘故。那时候是没有请阿姨的习惯的,别说请阿姨保姆了,就是先生一家吃的罐头空瓶子,也要集中到一起过一段时间坐车带到西安扔掉。在那个政治第一的年代,生活上的“奢侈”往往会被拿来作文章,可见先生要求自己和家人是很严格的。看得出来家的主人很少在家里待,家离办公室只有百十米远,黄先生夫妇大部分时间都是在办公室里度过的。

  黄敞唯一的儿子黄迪惠毕业于西安交通大学半导体专业,1989年在美国马里兰大学取得博士学位,之后一直在硅谷从事半导体研发工作,现任英伟达(Nvidia)资深硅片运营总监,可谓子承父业了。

  当时住在“熊猫馆”的除了黄先生一家,还有阮鸿仪、沈天慧等一些国宝级专家。

  沈天慧是留苏半导体化学家,1966—1986年在771研究所任第七研究室主任。她的突出贡献是用等平面N沟硅栅MOS工艺研制出大规模集成电路,为此1980年当选为中国科学院院士。汪师俊、沈天慧夫妇是随156工程处从北京迁到临潼的。大孩子在当地的村小读书,小一点的孩子没有幼儿园可上,只得关在家里,一生病,两人就轮流利用半天10分钟的休息时间回家照看一下。沈天慧由于长期处于研制集成电路的干燥、气温恒定环境,以至于后来得了严重的类风湿关节炎,手发抖严重变形,腿发颤行走不便。直到1987年调入上海交大。

  阮鸿仪是一位留法化学家。解放前是在蔡源培的帮助下赴法国勤工俭学,就读巴黎矿业学院。阮老是中国第一块铝锭的提炼者,上世纪三、四十年代美国专家断定中国是一个贫铝国。但是,阮老在江西考察发现有大量铝矿。他假借炼铜进口了一套炼铝设备,终于炼出了中国的第一块铝锭。这块小铝锭,他一直放在居室的办公桌上。六十年代初,凭借他炼铜、炼铝的经验,成功地从煤灰中提炼出纯度为四个九的锗。一九六六年又成功提纯12厘米长的硅单晶,这在当时可是一件轰动的大事。当时阮老还是所里级别最高的研究员,二级研究员。阮老还是一位书法大师和收藏家,与张伯驹是好友。即使他被关在“牛棚”时,很多国外慕名而来的朋友,还指明要他的墨宝。

  还有两位归国专家由于是单身在临潼工作,家留在了北京,所以没有住进这个为他们准备的专家楼。

  一位是吴锡九。吴锡九1953年以总成绩第一名毕业于美国加州大学伯克利分校电子工程系,继而获得麻省理工大学硕士学位。1956年追随钱学森回国,是中国第一代晶体管、晶体管计算机和微型计算机的奠基人。吴锡九1965年从物理所第八研究室室主任调至156工程处,黄敞当时是计算所11室主任。70年代后期吴锡九在方毅的关照下赴美国定居,现任美中绿色能源促进会主席。

  另一位是吴几康。1949年留学丹麦工业大学,回国后领导筹建了中国科学院计算技术研究所和陕西微电子学研究所,1969—1979年在771所任副所长、研究员。他的贡献是在研制中、大规模集成电路的微型空间计算机调机过程中,解决了严重的相互干扰问题,这在当时是一个很大的问题。单机调试通过,联机就有问题。对这个困扰多时的问题,吴几康亲自设计了抗电源线干扰的低通滤波器和零点开关电路,使得机器系统联调时,即使受到安培级电流的启停干扰,计算机也能正常运行,满足了系统可靠性的要求。为此获国家科技进步特等奖。1979年为解决夫妻两地分居调回北京,任中科院计算技术研究所副所长。

  中国半导体发展史上的泰斗级人物

  现在的微电子行业可能很少有人知道黄敞这位中国半导体发展史上的泰斗级人物。黄敞出生在一个有良好教育背景的家庭,父亲黄修青毕业于上海交通大学,解放后被评定为一级工程师。母亲袁韵琴毕业于上海师范大学,曾任中学校长。在这样一个家庭出生的黄敞,从小就养成了勤奋好学、刻苦钻研的美德。


图四、回国后的黄敞杨樱华夫妇

  黄敞1943年高中毕业后考取昆明西南联合大学电机系,后随清华大学迁回北京。1948年6月自费赴美实习,1953年获哈佛大学博士学位。1953年受聘于雪尔凡尼亚半导体厂,担任高级工程师和工程经理,从事半导体前沿科学研究工作。这期间,他发表论文20余篇,并获得10 项专利。

  黄敞在美国麻省雪尔凡尼亚半导体厂工作时,已有二三十名助手,工作条件很好,生活也很优裕。1958年6月取得在美永久居留权后,这位思想进步、生活朴实的学者即与爱人杨樱华一起申请环球旅行,经英国、法国、瑞士、荷兰、西德、意大利、希腊、埃及、印度、泰国、卢森堡等国,于1958年11月到达香港,1959年3月回到北京,开始实现他报效祖国的夙愿。


图五、黄敞先生在美国实验室工作情景

  回国后,他被分配到北京大学物理系任副教授,并兼任中国科学院计算技术研究所11室主任、副研究员。1965年3月调赴中科院156工程处,从此开始了他从事航天微电子事业的生涯。156工程处1969年组建为七机部771所,先后任771所副所长、研究员、骊山微电子公司副总经理兼总工程师、党委委员,骊山微电子公司科技委主任、技术顾问等职务。1986年3月调赴北京,任航天部科技委常委。

  历史见证,中国IC的黄埔传奇

  70年代到80年代的航天771所,在集成电路研发方面可以说是国内的领军单位,这些成就的取得与以上这些归国科学家的贡献是分不开的。在那样一个年代,很少有单位聚集了这么多著名的归国科学家。在他们中间,黄敞可以说是一位杰出的代表。

  黄敞以在美国打下的深厚专业基础,在70年代率先在国内开展了硅集成电路的工艺研究,率先引进3英寸大规模集成电路生产线(四车间),率先建立了集成电路铬版生产线(五车间),率先研制成功了国内首台图形发生器,率先在国内研发成功了TTL小规模集成电路和CMOS集成电路系列产品。这五个“率先”奠定了771所这座中国IC开山鼻祖的历史地位。

  黄敞先生不忘初心,在771所的十多年几乎是全身心地投入到了航天微电子和微计算机及其电路的研制。他发明了可用于各种集成电路与器件分析的“载流子总量分析方法”。用这一新的理论完善了各种器件模拟和器件仿真,在工艺上开展研究薄层SIMOX氧离子注入、HBT、HEMT离子注入新型工艺,开展DCFET、DCFEIC、3DFET、3DFEIC、SOI、SOC等新器件、新电路的探索性研究。可以说,黄敞为我国航天微电子技术发展呕心沥血,把毕生最宝贵的时光贡献给了骊山。


图六、时任中国科学院院长的方毅访问771所

  在70-80年代,到骊山去学习、参观成为了那个时代半导体圈的时尚。据不完全回忆,771所在临潼曾接待过王震、宋任穷、方毅等国家领导人参观访问。王震是在70年代末的一个夏天到访771所,参观完毕在四车间的大门口,还对职工发表了讲话,讲话大意是:小伙子们!你们要扎根骊山,扎根三线,就在这儿结婚生儿育女,让他们将来好接你们的班。这大概就是771所另一个流传多年口号的版本吧,即:“扎根三线不动摇,献了青春献子孙!”

  那个年代还有国内外的一大批行业人士到访771所。中科院的王守武曾带了十几个人的科学院代表团访问771所,学习1K/4K ROM技术,当时全国只有骊山一家研发成功1K/4K ROM存储器。时任所长的何邵宗对负责接待的技术人员说:“全部放开给他们看,不保留。”可见骊山人的胸怀!当时的上海上无十九厂、十四厂也派了工艺人员在四车间实习。骊山就像一所黄埔军校,把半导体的技术火种播向全国各地,为中国半导体事业的崛起,骊山人功不可没。而在这之间,黄敞为之倾注的汗水和其独特的背景,体现的是科技上的精神引领和大师风范的灵魂熏陶。

  培养微电子人才,桃李学子满天下

  黄敞对航天微电子、乃至中国半导体事业另一个最大贡献就是为我国培养了大批集成电路的专业人才。

  1978年我国恢复研究生教育制度,由于黄先生的学术成就和影响力,771所首批获得了教育部硕士和博士学位的授权点。他亲自给学生出考题,亲自为学生选课题,并亲自教授课程,亲自批改论文。经他培养的研究生,其理论知识水平和实际工作能力都是比较高的,很多已成为我国和世界半导体行业的精英人物。


图七、771所取得学位授权后第一个毕业生童慧茹和导师同学合影

      确实,黄敞先生的学生有很多扬名国内外半导体业界,这里略举一二。


  赵元富,江西进贤人。现任航天第九研究院科技委副主任,原北京772所所长。2012年10月中央电视台曾采访赵元富,以“上苍穹、下神洲”来形容黄先生这位学生。是啊,赵元富及其团队先后研制成功230余种抗辐射芯片产品,涵盖了微处理器、FPGA、总线、存储器、转换器等关键宇航集成电路的全部种类,对航天工程的自主可控和创新发展具有里程碑意义。2015年发射的新一代北斗导航卫星,选用了团队研制的CPU、1553B芯片、转换器、存储器等30余款产品,单颗卫星使用电路超过1000只,这是我国卫星首次成体系、批量使用国产芯片,实现了重大型号宇航集成电路的自主可控。不正是“可上九天揽月,可下五洋捉鳖“吗!赵元富1989年在骊山博士毕业,导师黄敞。

  张兴,山东平邑人。北京大学教授,曾任北京大学微电子学院院长,现任常务副院长。国家自然科学基金委杰出青年基金获得者,973项目首席科学家。学术论文200余篇,申请发明专利100余项,其中获得授权40余项,获国家技术发明二等奖、北京市科学技术一等奖、教育部科技进步一等奖等多项奖。张兴1993年在骊山博士毕业,导师黄敞。

  武平,陕西绥德人。被誉为海归技术创业派代表性人物,中国第一代芯片创业者。2001年创立展讯公司,2007年7月在美国纳斯达克上市,成为国内高科技的旗帜企业。个人获“中国手机产业十年成就突出贡献个人奖”,“中国集成电路设计产业发展十周年风云人物”,“中国半导体企业领军人物”等。2011年创办武岳峰资本,投资80多家中外创业企业,收购5家海外上市企业,管理基金规模150亿,投资的半导体企业总市值超过650亿。武平1990年在骊山博士毕业,导师黄敞。

  还有,篇幅所限不能一一列举。至今你在国内外许许多多的著名半导体企业都可以看到众多黄敞先生学生的身影,TI、AMD、摩托罗拉、格罗方德、中芯国际、华润微电子、中科院微电子所、中科院大学、清华大学、北京大学、航天771所、航天772所、航天九院、中兴通讯、等等。

  在他们身上,谁说不能看见先生的影子呢?


图八、黄敞杨樱华先生应邀参加45周年所庆在临潼原所址留影

结语


  2017年10月12日在黄敞先生九十华诞之际,中国半导体行业协会颁发黄敞“终身成就奖“,以表彰先生对中国半导体发展的突出贡献,这无疑是对先生一生最好的总结,也是献给先生九十华诞最珍贵的礼物。

  “人生自古谁无死,留取丹心照汗青。“我们用文天祥这句诗概括先生的离去,在中国半导体发展的历史长河中,先生的丰功伟绩长存,大师的精神风范永驻。

  借以此文,悼念大师黄敞先生。

  (感谢高宝嘉、贾淑文提供部分素材,感谢771所刘文平提供部分照片)黄敞简历

  1927年5月1日 生于辽宁省沈阳市,祖籍江苏省无锡县。

  1943~1947年 昆明西南联合大学(后为北京清华大学)电机系学习,毕业,获工学学士学位。

  1947~1948年 北京清华大学电机系,任助教。

  1948~1949年 美国奇异公司,任测试工程师。

  1949~1952年 美国哈佛大学研究院工程科学及应用物理系学习,同时在哈佛大学兼任助教、助理研究员,获硕士和博士学位。

  1952~1958年 美国麻省雪尔凡尼亚半导体厂,任高级工程师、专家工程师和工程经理,同时在麻省东北大学研究院兼授微波学原理及应用。

  1958~1959年 环球旅行,回国和等待分配工作。

  1959~1966年 北京大学物理系,任副教授,兼中国科学院计算技术研究所11室主任。

  1966~1978年 中国科学院156工程处,后改为1423所和771所,曾任室主任、副所长、副研究员。

  1978~1986年 七机部771所副所长,研究员;骊山微电子公司副总经理兼总工程师;771所科技委主任、技术顾问。硕士与博士生导师。

  1986~1996年 航天部(后改为航空航天部、航天工业总公司)科技委,任常委、研究员。

  1996年8月 退休,仍任博士生导师。

2019展位招商现已启动

销售总监:蔡源灿

18002541247

  

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