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光学名人
高鼎三

高鼎三(1914.7.24——2002.6.13 半导体光电子学专家。上海人。

1995年当选为中国工程院院士。

我国半导体事业开拓者之一。在国内首先研制成大功率整流器、三极管、光电二级管、较早研制成功GaAs激光器。承担了“863”计划中“可见光激光器”的结构设计及工艺研究和“半导体激光器热传递特性”等研究项目,取得很大成绩。

人物生平

高鼎三(1914 07.24 - 2002 06.13),著名半导体物理与器件学家、微电子与光电子专吉林大学教授、中国工程院院士。出生于上海,其父是江苏宜兴丁蜀镇人。1937年考入交通大学。1947年赴美国加利福尼亚大学留学。1951年取得硕士学位后开始攻读博士学位。1955年回到祖国,到东北人民大学(现吉林大学)任教。1959年他主持建立了全国第一个半导体系,成功研制了我国首个锗功率器件,是我国半导体事业的开拓者,并组建了吉林大学集成光电子国家重点实验室,为我国光电器件和半导体激光器发展倾注了毕生精力,并培养了一大批专业人才。1995年当选为中国工程院院士。2002613日病逝。

主要经历

1914724日 出生于上海市。

19342月 考入上海大同大学附中读书。

19377月 考入交通大学,“8·13”战事爆发后到武汉大学借读。

1938—1941年 转入昆明西南联合大学求学直至毕业。

1941—1948年 中国研究院评议会任《科学记录》助理编辑。

1948—1953年 在美国加利福尼亚大学研究院物理系获硕士学位后再读博士课程。

1953—1955年 在美国洛杉矶国际整流器公司任研究员。

1955—1959年 在东北人民大学(后改为吉林大学)物理系任副教授、系副主任兼半导体研究室主任。

1959—1984年 任吉林大学半导体系主任、副教授、教授。

1984— 任吉林大学电子工程系名誉系主任、教授。

1990—1993年 担任集成光电子学国家重点实验室学术委员会主任。

出身贫寒

高鼎三,1914724日出生于上海市一个贫寒家庭。7岁靠母亲的缝纫劳作和舅舅的照顾,开始到江阴观音寺小学读书。两年后,母亲带他及弟弟去北京、营口等地找到了为生计而奔波的父亲。饱经颠沛的高鼎三很知上学不易,每到一处甚为用功。13岁那年,因北方难以谋生,母亲又带他们回到了江阴。迫于生计,高鼎三只好弃学到当地一家绸布店当学徒,一连6载。学徒期间,他抓紧空闲时间阅读报纸,在16岁那年又函授攻读文科。30年代初期,国内政治动荡,市场萧条、店铺倒闭,高鼎三失业了。1933年,时已年及20,从没学过英语、数学、物理、化学的高鼎三在其刚从美国学成归来的姨母的鼓励与资助下,在家自学半年后考入上海大同大学附中(高中),以半工半读形式读至毕业。

胸怀抱负

1937年他考入了交通大学,并得到了上海爱国化学家吴蕴初出资设立的清寒教育基金资助。上海八一三战事爆发后,高鼎三到武汉大学借读,19389月又转到昆明西南联大读书。19417月以优异成绩毕业,获得理学学士学位。 高鼎三大学毕业后到中央研究院评议会任《科学记录》助理编辑,在主任编辑吴有训教授直接领导下工作。 在武汉大学读书期间,高鼎三有幸聆听到周恩来同志的一次讲演,使他对共产党抗日政策有了直接了解。在西南联大读书时,又受到了吴有训、周培源等教授的爱国精神和严谨治学态度的影响。在昆明参加工作之后,在当时社会各界反对国民党独裁统治、政治腐败、主谋内战的群众性斗争的影响下,特别是李公朴闻一多等人惨遭国民党特务暗杀之后,高鼎三积极参加了联大师生反对内战的爱国游行示威。这些都成为高鼎三后来由美国回到新中国怀抱的思想基础。 194711月,高鼎三被录取为留美实习生,去美国加利福尼亚大学研究院继续攻读物理。因成绩优异,第二年被录取为助教(兼职)资格,免交学费。因国内经费断绝,他就改走勤工俭学之路,1951年取得硕士学位后就开始攻读博士学位。但因情况变化,中断了学业,改去洛杉矶一家国际整流器公司任研究员。

心系祖国

19481955年期间,身处异国的高鼎三时时关心祖国的命运,他参加了进步组织留美科协并被推选为海湾地区候补副理事长,还担任加州大学中国留学生学生会副主席。他为了能早日参加祖国建设,和其他爱国留学生一起积极申请回国,并联名给美国总统写信表明政治态度。虽然整流器公司经理答应给他加薪,希望他留在该公司,但他坚决拒绝。经过长达4年多的斗净,终于在19555月初乘上威尔逊总统号轮船回到了阔别近8年的祖国。 八年间,祖国发生了翻天覆地的变化,目睹无数事实,使他对祖国的前途充满了信心。当时许多条件较好的学校都邀请高鼎三前去工作,但他却认定应该听从组织分配。19559月,来到条件较为艰苦的东北人民大学(后改为吉林大学)任物理系副教授、副系主任兼半导体研究室主任。1959年他主持建立了半导体系,并任系主任一直到1984年。1978年他被评为教授,其间还一度兼任他亲手创建的集成光电子研究室主任。1984年以后,他担任了由半导体系扩建成的电子工程系名誉系主任。1995年被选为中国工程院院士。 高鼎三曾经担任过由清华大学、吉林大学和中科院半导体研究所联合组建的集成光电子学国家重点实验室首届学术委员会主任(19901993),中国电工学会理事,全国电工技术学会电力电子学会理事及中国电子学会半导体与集成技术分会委员,国家科委光通信专业组顾问及长春市物理学会副理事长,吉林省电子学会副理事长等学术职务。

成就及荣誉

开拓我国半导体事业

50年代初期,高鼎三在美国国际整流器公司工作期间,就曾提出一种新的工艺方法,为该公司解决了大面积大电流整流器的制造难题,他在那时主持研制成功的半导体大功率整流器,已被当时美国的有关业界用于美国火箭发动机、化工自动控制系统之中。 19562月,他去北京参加中国物理学会召开的关于半导体研究的会议。会上他满怀信心地提出:要开展半导体的研究,赶上世界先进水平。回校后,他带领半导体研制小组的同志,仅仅利用5个星期的时间就试制成锗大功率整流器。这是我国第一个用锗材料制造成的功率器件;1956325日向全国科学规划会议报喜后,414日的《人民日报》、529日的《光明日报》及科学出版社在以后为庆祝建国十周年而出版的《十年来的中国科学》都对此作了详细报导。此后不久,他又在国内研制成功锗点接触二极管和三极管。这些成果在当时被视为具有世界先进水平。

随着半导体研究室和半导体系的相继建成,他的报效祖国的热情更为高涨。 19581959年,在他的指导下,吉林大学半导体系研制出了开国内先河的光电二极管。此外,还研制成功了半导体热敏电阻、氧化铜整流器砷化镓等半导体器件和半导体材料。 19621965年,他指导研究生进行了外延技术的研究,并制作了隧道二极管砷化镓激光器、台面晶体管等。 1976年,他主持研制的室温工作的锌扩散砷化镓平面条形双异质结激光器,达到了国内先进水平,获1978年全国科技大会奖。 19861988年,他作为负责人承担了国家自然科学基金项目复合腔波导互补半导体激光器横模特性及纵模锁定效应的研究。由于结构设计新颖及利用了互补原理,使激光器模式特性有了很大改善,从而制作出了较好的器件。该项成果于1985年获电子部科技成果一等奖,1988年获国家发明三等奖。 在七五八五期间,高鼎三还承担并指导完成了许多重大科研项目,例如: 他指导的国家科委“863”计划项目可见光激光器的研制,通过对结构设计、工作机理及工艺的研究,使红光半导体激光器寿命有很大提高,其中阶梯衬底内条形可见光半导体激光器1991年获国家教委科技进步三等奖,1992年获国家发明三等奖。 他指导的吉林省科委关于可见光激光器的开发应用项目,其中的研制成果半导体激光器传输特性研究1992年国家教委科技进步(甲类)三等奖。 他指导的国家攻关项目复合腔动态单膜半导体激光器,其对称三腔型和原子轰击内干涉型两种均获成功,实现了600MHz单模运转。此外,还开展了耦合阵列大功率半导体激光器高速调制13μm激光器的研制工作。

为了更加深入研究半导体激光器的内部机理,他承担国家自然科学基金项目长波长半导体激光器温度特性研究1987年取得了三项省级鉴定成果。而后又利用电导数测量技术,开展了激光器失效机理方面的研究,取得了一定成果(1993年通过省级鉴定)。在八五期间作为“863”计划,关于激光器可靠性研究方面的科研任务,电导数测量技术已实现仪器化。 针对半导体激光器皮秒(ps)技术在高速光电子学中的广泛应用,他指导了七五期间“863”计划的半导体激光器高速电光采样仪研制项目,开展了半导体激光器超短光脉冲、强度自相关测试和超高速电光采样仪技术的研究。其中超高速电光采样测试装置已达到1988美国贝尔实验室的研究水平。超短脉冲已达113皮秒。以上两项成果已在1991年通过省级鉴定。由于该项工作意义重大,八五期间又获“863”支持。 此外,高鼎三一直重视电力半导体器件的研制工作。在70年代中期,他亲自带领师生深入工厂研制500A3000V大功率晶闸管,取得了可喜成果。1991年,他又指导博士研究生承担了国家自然科学基金大功率光触发晶闸管的研制工作。通过新结构设计与新工艺探索,已使该种晶闸管的工作特性得到了极大的提高。其成果于1991年获国家教委科技进步二等奖。其中的新结构中心锥形槽状光敏门极的大功率光控双向晶闸管1992年国家发明四等奖。 这些成绩的获得是与高鼎三自己勤于钻研、时刻关注本学科的发展潮流,和善于从中选取前沿课题、重视理论与实践结合和讲究发挥群体力量的素养是分不开的。顺便提一下,要不是文革的干扰与破坏,吉林大学的半导体研究成果将会更多、更好。

关心半导体的发展

高鼎三非常关心国家半导体事业的发展。早在1956年及此后的若干年内,他在参加中央有关主管部门召开的全国半导体科学发展规划以及其它学术会议上,都曾针对当时的发展势态积极建言。198654日,高鼎三应邀参加国务院主持召开的高技术专家座谈会,在参加信息专家组的讨论中,他系统地阐述了美、日、西欧等国的光电子技术的发展水平及其战略,继而提出了我国应将光电子技术列为相对独立的高技术研究开发项目的建议。接着在他的大会发言中,又深入地论述了光电子技术所包含的内容,光电子技术研究的总体目标及其分阶段子目标,指出光电子技术与材料科学、激光技术、微电子技术、信息科学、计算机科学技术、通信技术等众多学科互为基础、互相促进的辩证关系,强调光电子技术的发展必将促进和带动相关学科的发展,包括生命科学和生物工程及国防工程技术的发展。他的发言得到与会专家和领导的重视,他建议的光电子技术也被列为高技术研究的重要主题项目。19875月,国家计委批准了高鼎三与他的研究集体同中国科学院半导体研究所及清华大学联合申报建立集成光电子学国家重点实验室的申请。高鼎三被推举为该实验室的首届学术委员会主任。该实验室在1987年以来的几次评估中,由于成绩突出,一直被列为A类。 高鼎三对吉林省电子工业的发展也极为关心。1959年,还在他创立吉林大学半导体系的同时,就向有关主管部门提出了创办长春半导体厂及中国科学院吉林分院半导体研究所(后改为东北物理所)的建议并参与筹建工作。这两个单位的建成不仅使长春市成为培养半导体专门人才、进行半导体研究和器件生产的一个基地,也为我国东北地区发展半导体事业奠定了基础。他还多次出席省市电子工业座谈会,为省市电子工业的发展提出许多建设性意见。在198712月召开的长春市九届人大会议上,他向市委书记、市长建议成立长春市高技术工业园区,并撰写了吉林省半导体光电子技术的发展和前景论文,送省市领导和电子局。他常说:我虽出生在上海,但长春是我的第二故乡,我愿为吉林省电子工业贡献全部力量。

培养半导体事业人才

高鼎三自1956年到吉林大学执教至今,一直把教书育人放在工作的首位。他不仅在培养本科生、研究生中倾注了心血,而且用自己的言行带出一支半导体专业教学与科研队伍。 在日常教学中,他除了亲自为本科生讲授《晶体管原理》、《半导体物理》等专业课程和为研究生开设《光电子学》、《半导体激光器》等学位课外,还关心学生们的身心成长。平日,他喜欢和学生们交谈,并常以自己在旧社会的坎坷经历告诫他们要倍加珍惜新中国为他们创造的大好学习环境,要有为祖国的繁荣富强而发奋读书的心志。其润物细无声的长者风范,使学生们不以他是系主任、名教授而怯于接近,而是愿意向他吐露真言和讨论问题。不少离校较久的当年学生,每当议及高鼎三对他们循循善诱的情景,常会为之动容。高鼎三对他教过的学生在10余年后见面时也常能立即叫出他们的名字。他于60年代带出的8名研究生、文革后培养的29名硕士生和18名博士生均已先后成才,其中有的已成为博士生导师、教授或高级工程师。至于本科毕业生,几乎遍及全国半导体业界。可谓桃李满天下。 高鼎三于1961年主持编写的《晶体管原理讲义》,在国内是该领域的开山之作,曾被许多高等院校、研究所和工厂视为颇具权威性的教材加以采用。 高鼎三每当承担科研任务,他总是把年青教师、研究生乃至高年级本科生吸引到自己身边,加以精心指导,以增长他们的才干。他支持年轻人搞科研,出成果,写论文。虽然他们的许多论文及科研成果中都饱含着他的智慧与辛劳,但在署名时他总是让年青人的名字写在前面。文革中,他尽管遭到迫害,但他胸怀坦荡,从没说过违心的话,稍得宽解,便全身心地投入教学、科研之中,对党、对群众毫无怨言。他与人谈话中常能坦言自己在处理某事或某人中曾经有过的欠当之举。他这种致力于培养学生、积极承担科研任务,热爱社会主义祖国、胸襟坦荡、淡泊名利和治学严谨的精神风貌,潜移默化地影响着、教育着周围的人们。 高鼎三育人的主张在吉林大学创建发展半导体系之中得到体现,确立并力行理工结合、理化结合与工业生产结合的办学方针。在这一方针指导下,半导体系(后改为电子工程系)为高等院校、科研单位及工厂培养了大量人才,也为仅由理科专业构成的半导体系演变成理科专业和工科专业相结合的电子工程系奠定了基础。建系当初只有两个专业和一个研究室的吉林大学半导体系如今已发展成为由五个专业构成的系、一个研究所及一个国家联合重点实验室吉林大学实验区组成的教学和科研紧密结合的联合体。 被选为工程院院士的高鼎三,精神更加振奋,现正在运筹电子工程系和集成光电子学国家重点实验室向更高目标的攀登。他表示要在有生之年为祖国半导体事业的更加兴旺贡献全部力量。


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