《電子技術(shù)應(yīng)用》
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探秘1956年出版的半導(dǎo)體科普書

2023-01-03
來源:21ic
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 新能源 集成電路

一本舊書背后到底有什么故事,?最近小編在舊書店淘了一本頗具年代感的書——《半導(dǎo)體》,充滿想象力空間的書名如同女裝大佬,,打開之前,,你壓根不知道這是講純粹的知識,還是具有時(shí)代特色的故事,。不幸的是,,這本書是前者,閱之即困,。一本純粹的1956年出版的半導(dǎo)體科普書,,純到全書一個(gè)修辭都沒有,出版社怕你睡的不扎實(shí),,還是繁體字,。

當(dāng)然,這些都是時(shí)代的烙印,??赐曛螅【幒鼙^,,一方面由于這本書非常學(xué)術(shù),,是我生發(fā)路上的絆腳石。另一方面,,此書背面內(nèi)容概要上有一句稱“只要具有中學(xué)物理知識就可以看懂”,。這里面頻頻提到量子學(xué),你跟我說中學(xué)可以駕馭,?好吧,,我承認(rèn)我是人類進(jìn)化的反向例子,。

但是事物總有兩面性,就像本文第一段說這本書如同女裝大佬,,細(xì)品之下可以將你掰彎,,將這本枯燥書細(xì)品一下,暗藏水月洞天,。

此書作者蘇聯(lián)科學(xué)院院士約飛(Abram Ioffe)就大有來頭,。生于1880年,死于1960年,,這是一個(gè)詭異的時(shí)間線,,觸及沙俄、列寧時(shí)代,、斯大林時(shí)代,、赫魯曉夫時(shí)代。顯然,,他必定目睹了戰(zhàn)爭和大饑荒的殘酷,。而能在如此多樣體制下活得風(fēng)生水起,到底是什么神人,?

約飛

約飛出生在一個(gè)中產(chǎn)階級猶太家庭,位于蘇聯(lián)羅姆尼小鎮(zhèn)(現(xiàn)烏克蘭的蘇美爾),。1902年從圣彼得堡國立理工學(xué)院畢業(yè),,此后約飛還給威廉·倫琴當(dāng)過實(shí)驗(yàn)室助手,就是那個(gè)倫琴射線的倫琴,,那位獲得首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的倫琴,。

1905年,約飛在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位,。他的論文研究了介電晶體的電導(dǎo)率/電應(yīng)力,。

但約飛拒絕了與倫琴一起合作的機(jī)會(huì),拿到博士證之后就回到祖國,,在圣彼得堡理工學(xué)院上班了,,拿到教授職稱。值得一提的是,,他用實(shí)驗(yàn)確定了電子電荷的存在,,區(qū)別于密立根的油滴實(shí)驗(yàn),在約飛的實(shí)驗(yàn)中,,用紫外線照射鋅金屬的微粒來發(fā)射電子,。并將帶電的微粒在電場中克服重力平衡,以便確定電荷存在(發(fā)表于1913年),。此后還拿到了哲學(xué)碩士和物理學(xué)博士頭銜,。1918年,,約飛成為國家放射與x射線研究所物理與技術(shù)部門的負(fù)責(zé)人。這個(gè)部門在1917年成為列寧格勒物理技術(shù)學(xué)院(LPTI),。

1952年至1954年,,約飛擔(dān)任蘇聯(lián)科學(xué)院半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人,該實(shí)驗(yàn)室于1954年改組為半導(dǎo)體研究所,。約飛死后,,LPTI在1960年直接更名為約飛物理技術(shù)研究所,它是俄羅斯領(lǐng)先的研究中心之一,。

再說四點(diǎn):

1,,月球有個(gè)隕石坑叫“Loff”,就是用約飛的名字命名,;

2,,俄羅斯海洋和極地研究船“Academic Ioffe”以他的名字命名。

3,,小行星5222 Ioffe以他的名字命名,。

4,他的學(xué)生Pyotr Kapitsa(卡皮察),、Nikolay Semyonov(謝苗諾夫)獲得了諾貝爾獎(jiǎng),。

蘇聯(lián)郵票上的約飛

有的資料說朗道(獲得過諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))也是約飛的學(xué)生,畢竟都在一個(gè)物理研究所,。但朗道只承認(rèn)自己是波爾的學(xué)生,。

列夫·朗道

在1920年代,約飛就表現(xiàn)出非凡的科學(xué)成就,,涉及核物理,,聚合物物理和半導(dǎo)體物理。30年代初,,他指出半導(dǎo)體材料是電子技術(shù)的新材料,,他和Я.И.夫倫克耳在半導(dǎo)體的導(dǎo)電性的研究中提出阻擋層的概念,他的有關(guān)半導(dǎo)體中的兩種載流子和它們的遷移率的研究開辟了人們對N型和P型半導(dǎo)體的研究方向,。他從開發(fā)新能源著眼,,研究半導(dǎo)體的光電轉(zhuǎn)換以及半導(dǎo)體致冷,在當(dāng)時(shí)都是開創(chuàng)性的工作,。

約飛的時(shí)代背景非常特別,,一個(gè)科學(xué)與政治的大染缸。

物理學(xué)界的內(nèi)部社會(huì)結(jié)構(gòu)及其與當(dāng)局的關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的,。這里有兩大陣營:新物理學(xué)的支持者和反對者,。約飛屬于前者,是相對論的擁護(hù)者,。從《半導(dǎo)體》這本書中多次提到量子學(xué),,顯然約飛也是量子學(xué)的小迷弟,。

但20年代末到30年代這一段時(shí)期內(nèi),蘇共加強(qiáng)了對意識形態(tài)的控制,。物理學(xué)就叫辯證唯物主義,,愛因斯坦、波爾等這些非馬克思經(jīng)典理論就歸為唯心,。而朗道就在當(dāng)時(shí)的“大清洗”活動(dòng)中被戴上了“德國間諜”的罪名,,被送到莫斯科最嚴(yán)厲的監(jiān)獄。

雖然這本書叫《半導(dǎo)體》,,但當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)最得意的還是核物理研究,。書的結(jié)尾寫道,“估量半導(dǎo)體學(xué)說的發(fā)展前途時(shí),,應(yīng)當(dāng)注意到這是最年輕的科學(xué)部門之一,。按年齡來講它相當(dāng)于原子核學(xué)說,按起發(fā)展速度和意義來講半導(dǎo)體學(xué)說是緊隨核子物理學(xué)之后的一種,?!?/p>

那批擅長核物理的蘇聯(lián)科學(xué)家們,居然存在約飛這樣的大佬,,站出來直接來一場“半導(dǎo)體知識”科普,,并表示未來不可限量。

《追思,,謝希德教授紀(jì)念文集》一書中提到,,在50年代初,蘇聯(lián)的約飛院士的學(xué)術(shù)思路在我國占有主要影響,。謝希德教授是中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)、第三世界科學(xué)院院士,,復(fù)旦大學(xué)原校長,,上海杉達(dá)學(xué)院原校長。主要從事半導(dǎo)體物理和表面物理的理論研究,,是中國這兩方面科學(xué)研究的主要倡導(dǎo)者和組織者之一

當(dāng)然這本《文集》還提到:約飛排斥能帶理論,,在器件研究上只重視對溫差器件的研究。這兩種科學(xué)研究路線的差異十分明顯,。從20世紀(jì)50年代至今的四十幾年來半導(dǎo)體晶體管器件和集成電路的持續(xù)高速發(fā)展的事實(shí)來看,,前者無疑是正確的方向。

發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)大佬的固執(zhí)理論有錯(cuò)誤,,說明時(shí)代科學(xué)的進(jìn)步,,也表明約飛所在年代是半導(dǎo)體孕育的年代,是爆發(fā)的前夜,。

而1952年,,遠(yuǎn)在美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)研討會(huì)和晶體管專利授權(quán),,已經(jīng)開始大大促進(jìn)半導(dǎo)體的發(fā)展了。

中國在1956年出版了這本書意味著什么,?那一年,,黨中央發(fā)出了“向科學(xué)進(jìn)軍”的偉大號召。根據(jù)國外發(fā)展電子器件的進(jìn)程,,提出了中國也要研究半導(dǎo)體科學(xué),,把半導(dǎo)體技術(shù)列為國家四大緊急措施之一。

之后,,中國科學(xué)院應(yīng)用物理所首先舉辦了半導(dǎo)體器件短期培訓(xùn)班,。把黃昆、吳錫九,、黃敞,、林蘭英、王守武,、成眾志等講授半導(dǎo)體理論,、晶體管制造技術(shù)和半導(dǎo)體線路的專家請回來。并在北京大學(xué),、復(fù)旦大學(xué),、吉林大學(xué)、廈門大學(xué)和南京大學(xué)五所大學(xué)內(nèi)開辦了半導(dǎo)體物理專業(yè),,共同培養(yǎng)第一批半導(dǎo)體人才,。

這類《半導(dǎo)體》啟蒙書籍們吹響了中國進(jìn)軍半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的號角。不忍細(xì)讀,,一呲溜就滑進(jìn)了夢鄉(xiāng),,那里中國半導(dǎo)體實(shí)力已經(jīng)走上了世界之巔。也許這又是此書的另一個(gè)魔力,。



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