倔强的人生——林兰英
[2014-03-12]
    福建莆田的林家大院,有一位小姑娘,因为母亲不让她上学,她把自己反锁在屋里,近三天的时间不起床梳妆洗脸,也不吃不喝,直到母亲应允为止。这个倔犟的小姑娘,就是后来的我国“太空材料之母”的林兰英。
    
    在抗争与磨砺中成长
    1918年2月7日,林兰英降生于福建莆田城厢的林宅大院。因是个女儿身,她一到人世,就成了不受欢迎的人。祖母嫌弃她,母亲诅咒她,骂“送子娘娘”瞎了眼,让她错投了胎,不该出生在林家。祖父虽不吭声,也是一肚子的不高兴。饿也好,冻也好,不管怎样,林兰英以顽强的生命力,终归在不受欢迎之中活了下来,并且长大成人。与她的妹妹们相比,因为她是老大,命运还算是幸运的:母亲第二胎生下的妹妹,出生不久就被送人当了童养媳;第四、五、七胎的妹妹,有的半途夭折,有的受尽诸多磨难,饱尝了人世间的辛酸。
    在莆田城关,林家虽称不上“甲地大宅”,也是家喻户晓的富户。因为林姓是县城内经销酱油业的始祖。祖父林竹庭,又是四大酱油世主之一。他的“东源”号资金雄厚,除制作酱油外,还加工目眉瓜、烂瓜、烂姜和甜梅酱、白萝卜、大头菜等酱菜。以品种齐全且质量高著称。产品销路广,不但供应县内,还远销邻县及海外。号上的赢利收入,是祖父和他的三个兄弟维持家庭生活的主要财源。林兰英一家,因股金的收入要支付父亲在外求学的开支,家境虽不算清寒,但也称不上富裕,只是过着小康的生活。
    在这“书史传家”的大家庭里,“男人朱紫贵,尽是读书人”。妇女虽说是大家闺秀,却不许出门庭半步。她们被允许做的,除了烧饭做菜和料理家务外,就是刺绣、剪花了。在这样的环境下,林兰英从小也练就了剪花的本领。什么“公鸡报晓”、“喜鹊唱枝头”、“嫦娥奔月”等等,她都剪过。在诸多堂姐妹中,她的剪花技术是最好的。
    1924年林兰英已满6岁,这个年龄该上学了。在“文献名邦”的莆田,素有“家贫子读书”的遗风。但读书风气再浓,女子也与此无缘。林兰英一提出要读书,就受到世俗和家庭的阻挠,特别是母亲的反对。那时,林兰英的父亲林剑华长期在外:先在上海大学文学系读书,1927年后到南昌《国民日报》社当编辑。家中的主事,里里外外的应酬,全由母亲周水仙承担。母亲虽精明能干,却很封建,男尊女卑的思想极为浓厚。林兰英一说要上学念书,她就厉声地训斥道:“‘女子无才便是德’,一个女孩子家,读什么书?不去!”她要林兰英跟堂姐妹那样,在家烧火做饭,料理家务。祖父虽然从商,但满脑子的“三从四德”,同样反对林兰英上学,要她跟堂姐妹们多学点手艺,在家做“女红”挣钱。
    林兰英有股天生的犟脾气,认准了的事,非坚持到底不可。不让她上学,她就跟祖父磨,或巧言开导他;还跟母亲争辩,求她开恩应允。后来,祖父没再说什么,可母亲仍执意不肯。林兰英急了。就在灶房里摔炊具,乃至有意恶作剧,欺侮被母亲视为宝贝疙瘩的弟弟,让他一天“哇哇”地哭个不停。母亲的脾气也燥,见林兰英这么不听话,就一个劲地骂她,气急了还追赶着要打她,嘴里不停地念叨着:“你看看,在这个院里,哪家有女孩子上学的?我说不行不行就不行,你闹翻天也不行。”母亲的无动于衷,让林兰英伤心透了。百般无奈,她只好倒插上门,把自己关在屋里,不吃饭,不干活,躺在床上低声地哭泣。女儿毕竟是母亲身上掉下的肉,这样过了快三天,母亲那铁石心肠终于软了下来,她拍打着小兰英的房门喊道:“小祖宗,别闹了,你还活不活呀,都急死人了。就依你,去上,去上,快开门呀!”听母亲这么一嚷,林兰英高兴了,起身开了门。母亲心急火燎地走进屋来,忙着给她理床,还打水叫她洗脸,替她梳头。不多一会,又端来一碗她最爱吃的炒米粉,接着又和颜悦色地对她说:“看你把自己糟蹋成什么样子,你爷爷发话了,让你去上学,美了吧?”母亲边收拾屋子,边自言自语地说:“你能,拗不过你,看你能读出个啥名堂来。”经过一场激烈的抗争,林兰英终于胜利了。没过几天,她就怀着甜美的心情,背着书箱,迈进了小学的大门。
    林兰英就读的小学,是一批有维新思想的进步知识分子,以强烈的民族自尊心和爱国心,于1906年前后捐资办的,并以青竹、坚石为象征,凝“宝剑锋从磨砺出”一句之要义,将这所私立小学取名为“砺青小学”,意在启迪学生追求进步,追求革命,勉励他们为拯救国家而刻苦学习。林兰英深知,自己的求学机会来得何等不易,因此,在严师的训导之下,她学习异常用功、刻苦。除在课堂上专心听讲外,回家还经常挑灯夜读,直至深夜;就是在烧火做饭、刷锅洗碗时,也不忘背诵诗文。她的记忆力很强,理解力也好,数学、历史、地理、国文等主要课程,成绩都很优异。6年的小学生涯,她在全班的40多个男女同学中,成绩一直是排在第一、二名。
    “心比天高,命比纸薄”这话用在林兰英身上,一点不假。那时,因母亲好结识镇上的女辈名流,应酬广(经常和她们在一起搓麻将),家中劳务,几乎全落在小兰英身上。她每天早上5点钟就得起床,先打扫院子,然后烧火做饭。莆田的扫帚,帚头特别宽大,帚棍也有人高,年幼的小兰英拿起来都很费劲,更不说还得用它扫地了。地没扫干净,只要姑婶们一多嘴,嘟囔几句,她就免不了要挨母亲的责骂。每天早起烧饭,还得烧两锅,一锅自己家吃,另一锅供三伯祖父一家吃(午饭由三伯祖父家为林兰英一家置办,相互轮换)。晚上放学回家,书箱一放,就得马上生火做饭。饭后还要刷锅洗碗,清扫灶屋。忙完这些家务,已是晚上8、9点钟了。这时,她才开始做作业和温习功课,要到11点以后才能上床休息。有时,烧饭用的是从院中扫来的桂圆树叶子,本不易烧着,加上她习惯边烧饭边看书,往往弄得满院是烟。这时,只要有人一嚷,母亲就会立刻跑进灶屋来骂她,有时还拿起灶边的吹火筒打她。所幸隔屋的婶娘常出面为她名不平:“英子人小,再说树叶烧不起火来是很自然的嘛,多教教就是了,干嘛老是打她!”每个星期六的下午,学校总要组织些课余劳动,搞环境卫生啦,或栽花、锄草啦,回家都比较晚。可母亲不管这些,只要晚饭烧迟了,轻则唠叨,重则打骂,说她干活偷懒。一次剪螺蛳,小兰英边剪边看书,母亲发现了,说她不好好干活,把她臭骂了一顿,还把她正看着的书夺了过去,扔进满是水洼的天井里……。60多年后的今天,林兰英忆起这些往事,仍感心寒,她不胜感慨地说:“在那样的社会里,女孩子读书,是多么的不容易啊!”
    一晃6年过去,林兰英该升中学了。母亲仍是旧习不改,加以阻拦。“我的成绩比堂哥们好,他们能上,我为什么不能上?”林兰英理直气壮地申辩。“人家是男孩子,你呢?是男孩子吗?”母亲满有理由地说。林兰英对这话非常反感,反驳说:“女孩子又怎的?就不是人?就低人一等?就该在家做牛马?”母亲见女儿的火暴脾气又来了,就改以缓和的口吻说:“女孩子能够认字写信,会打算盘,会写自己的名字就行了,读那么多书有什么用?”“就是有用!李清照,孙夫人,她们不都是女的吗?”“用镜子照照,你能跟她们比?”“不管怎样,我要上,校长也支持我上,我就是要上……”在灶房里,在餐桌旁,林兰英跟母亲争辩个没完没了。母亲很清楚女儿的犟脾气,知道自己拗不过女儿,便改口说:“要上也成,得依我个条件:保证每学期都考第一。如果那个学期没考第一,就马上停学。”林兰英辩解说:“期期考第一,谁敢说得那么死?人家砺青中学规定,考前三名的免交学杂费,考前三名还不成呀?”母亲见女儿有如此决心,没话说了,默默地点了点头——同意小兰英继续升学了。
    1930年秋,林兰英由砺青小学的校长做保,未经考试,直接升入砺青中学就读。
    就在林兰英升入初中的时候,两个第弟也相继上学了。这样一来,她就更忙了:不但要料理家务,忙自个的功课,还得检查弟弟的作业,而且免不了要辅导一番;晚上夜读,还得烧莲子羹,供弟弟夜宵(这样的美食,作为女孩子,她是一口也不许沾的)。那时,祖父特聘请镇上的一位秀才,教林兰英两个弟弟的诗文和书法。每逢星期天,林兰英都得领弟弟前往秀才家,她也就趁便长些学识。可惜的是,星期天她要洗一家人的衣服,有做不完的家务,没空温习从秀才那儿学来的东西;再则,当弟弟们熟悉了去往秀才家的路迳之后,她去的次数就少了。这样,从秀才那里学到的东西,就没弟弟们多了。现在,林兰英的毛笔字就不如弟弟们写的好。每遇到签名、题字等差使,她就感到为难,视此为平生的一件憾事。
    林兰英以优异的成绩读完初中后,考入了莆田中学的高中部。这次,母亲不再阻拦了—-女儿的志气,女儿的顽强刻苦的学习精神和名列前茅的学习成绩,终于感动了她。
    在上高一时,林兰英是全年级学生中唯一的女生。“单竹难成排”,她常受男生的讥讽和欺侮;在这1930――1932年间,日本侵略者先后发动了“九·一八”和“一·二八”事变,全国人民掀起了轰轰烈烈的抗日救国高潮,学校学运频繁,影响正常上课。林兰英求学心切,怕荒废学业,贻误青春,在该校度过了一年之后,便转入咸益女子中学学习,直到高中毕业。
   
    在高等学府里崛起 
    1936年,林兰英高中毕业,考上了以培养学生的博爱、牺牲和服务精神为宗旨的福建协和大学,成了莆田地区少有的女大学生。她那原本重男轻女、不愿让女孩子读书的母亲,受女儿奋发进取的精神所感动,加上“光大门楣”、“荣耀祖宗”思想所驱使,一反旧习,积极主动支持女儿继续深造。她不惜卖掉自己心爱的结婚戒指,供林兰英做入学费用。
    在协和大学数理系(1938年夏改为物理系),由于林兰英数理化功底深厚,又富于钻研精神,很快就熟悉了新的生活。
    就在林兰英刻苦学习、奋发进取之时,1937年,日本帝国主义发动了全面侵华战争。抗日斗争的烈火,既在中华大地燃烧,也在每一个有爱国心的中华儿女的胸中燃烧。旧中国的深重灾难,煎熬着整个民族,也煎熬着每一个中国人的心。求学心切的林兰英,虽不热衷于政治,但作为有着朴素的求实精神的女大学生,是有正义感的,在政治上是能够分清中国黑暗与光明两大营垒的。现实斗争的考验,既激发了林兰英的爱国心,也酿就了她拥护和热爱中国共产党的一片真情。
    在那政治风云汹涌的年代,在协和大学的进步学生与反动学生之间,虽然总的口号都是“抗日”,但出于政治上的分野,彼此之间又有着激烈的斗争。那时,林兰英经常接近的,都是些思想进步、有爱国心的同学和老师,他们中有的还是共产党地下党员。对学校中的那几个有“蓝衣社”成员嫌疑的头面人物,林兰英总是避而远之,不同他们来往。那时,林兰英受爱国心潮的驱使,她对同学们演出的进步话剧《日出》、《北京人》等甚为赞赏,常加评论;对被特务绑架的数理学部主任李冠芳和被省政府逮捕的进步同学肖玉英(中共地下党员)、林天斗、黄惠珍等深表同情,非常敬佩他们那种英勇的献身精神。在这些同学中,尤以肖玉英的言行给她留下了深刻的印象,她曾给肖以很高的评价。林兰英与同级女友刘学礼(地下党的外围组织“民先”和福州“大众社”成员)及刘的男友钱剑华(中共地下党员)间的交往甚密。一天,学礼将一篇揭露省政府主席陈仪的反动面目的文章给林兰英看,林兰英读后打趣地说:“这一定又是出自你那位‘钱某’的手,对吗?”,并对文中的观点表示赞同。后来,林兰英就将这位很有文学才华的钱剑华引见给自己的好友、中共地下党员林辰相识。自此,林兰英常跟他们在一起谈抗日、论国事,友谊甚为笃厚。到1942年冬,钱剑华与林辰,从相识进而建立了组织上的联系。因为这些关系,林兰英对地下党员的活动非常支持,他们需要活动款项,林兰英就慷慨解囊,给予热情的支助。 
    林兰英爱共产党之心,既有现实斗争生活的感染,也与先父林剑华的影响分不开的。林剑华早年在上海大学文学系就读时,受校中的邓中夏、瞿秋白等革命先辈的影响,对马克思主义和中国共产党救国救民的主张早有认识。他在南昌《国民日报》任职时,受中央苏区和报社编辑处中的中共党人的言行和政治思想影响至深,对共产党早有好感。后来回归故里工作时,他不只一次地对林兰英姐弟们讲过:“共产党里有许多了不起的人才,他们的许多主张和行动是正确的,很有民族感染力和召唤力”。抗日战争时期,他虽然在莆田国民党县党部任要职,暗地里为共产党做了不少好事,挽救了好些党的重要干部。父亲的言行,耳濡目染,增强了林兰英对共产党的好感。
    1957年林兰英回国时,在回答记者提问时说:“我是经历过‘新旧社会两重天’洗礼的人,我痛恨国民党的腐败,热爱英明伟大的中国共产党。支援新中国的建设,报效桑梓,这就是我不恋国外优越生活、乐于回祖国效力的主要原因。”
    1940年,林兰英在协和大学毕业后,留校任助教。4年后晋升为讲师。任教8年间,除担任过各年级的物理实验课外,《普通物理》、《微积分方程》等好几门课程,亲手编写的《光学实验教程》,曾被国民政府教育部审定为定型教材。
    在协和大学,林兰英工作热情、勤奋,年限也长,完全有资格享受校方的奖学金出国留学。只因协和大学是洋人在我国办的十大教会大学之一,每个星期日都要做“礼拜”。林兰英不信佛,也不信教,在校十多年间,一次礼拜活动也没参加,更不愿接近教会,遇事也不盲目追求校方的立场。这些举止,受到了当权(教务长)的美国人的嫉妒。出国留学,虽有的已相继去过两次,可照样轮不上林兰英的份。林兰英的性格,林兰英的为人,林兰英在工作中的现实表现,早被协和大学农学院院长李来荣教授所赏识,并对校方不让林兰英出国留学的做法深为不满,便凭借他与美国 狄金逊学院生物系教师的交往关系,用交换留学生的办法为林兰英争得资助,林兰英才得以出国深造。
 
    在异国他乡奋发进取
    1948年8月,林兰英赴美留学。那时,她刚满30岁,是风华正茂的妙龄,也是求知欲极强的年代。
    在狄金逊学院,林兰英受奖学金来源的制约,只得进修数学,并选修物理和化学。
    还在协和大学任教时,林兰英已能用英语书写讲义,指导学生用英语撰写毕业论文。可一到完全讲英语的陌生环境,她就感到自己的英语不够用:老师讲的,她听不明白;她所讲的,老师和同学又听不大懂。这使她非常苦恼。为了过好语言关,她约请管理女生宿舍的老太太,每天晚饭后和她在一起聊天一小时,届时两人在一块随意地聊了起来,风土人情,柴米油盐……海阔天空,无所不谈。一个月之后,林兰英增长了不少语言知识,纠正了自己的错误发音,能讲一口较为流利、标准的英语,并能顺利地与老师和同学谈论学术问题了。
    过了语言关,林兰英如鱼得水,学业上有了长足的进步。一年之后,获得了狄金逊学院数学学士学位。
    年华正茂的林兰英,各门功课成绩斐然,尤以数学才华出众。1949年夏,美国荣誉学会狄金逊分会给她颁发了铸有英文名字的金钥匙。奖品金钥匙,既是美国大学的一种高贵的奖品——祝福获得者用它来打开科学殿堂的大门,也是荣誉学会会员的证物,凭着它,可随意参加美国各地这一学会举办的各种活动。按学院规定,只有在大学四年中成绩一贯优秀者,才能享此殊荣。
    数学系的系主任埃尔教授,称得上是美国的“伯乐”,她跟林兰英刚一接触,就很快地相中了这匹来自中国的“千里马”。他见林兰英才华出众,特别是数学成绩甚为出色,非常器重他,也着力培养他。教授在编写一本名为《微积分》的数学专著时,要林兰英为书稿中拟出的习题作答,以便校正自己的解答中可能出现的错误。林兰英没有辜负恩师的信任和重托,在坚持听课的同时,按期完成了对习题的解答。埃尔教授审定完她那准确无误、书写工整的习题解答后,甚为高兴,经常在同系教师的面前夸奖她,介绍她称她为不可多得的“才女”。一天他把林兰英召到自己的办公室,除对她为自己的专著出力表示赞叹和谢意外,还亲切、诚恳地对林兰英说:“我打算把你介绍到芝加哥大学去深造。资助问题我负责解决。去那里专心致志地攻读数学博士学位。我深信你定能如愿以偿,获得成功。”
    教授的器重和举荐,令林兰英甚为感激。在她那求知欲极强的心灵里,激起了不小的波澜。但素有主见的她,并没即刻表示自己的意愿。除对教授的盛情表示感激外,只说了声“老师,让我考虑好以后再告诉您”,随及出了房门。
    数学,曾被人誉为自然科学的“皇后”,从事数学工作的人,都引以为豪,受人敬仰和爱戴。教授的建议,无凝对林兰英有着巨大的吸引力。如果尽心于数学,定会得心应手,前程也将是花团锦簇的。经过深思熟虑之后,林兰英认为,自己在国内原本是学物理的,大学毕业后也主要是从事物理教学工作的,尽管自己对数学也有浓厚的兴趣,但在那贫穷落后的祖国,当前最为需要的,最为适用的,还是物理,特别是蓬勃兴起的固体物理。想想看,天上飞的,地下跑的,水中“游”的,乃至修一座高楼大厦,桥梁涵洞,都离不开优质材料,都与固体物理密切相关。对祖国饱含深情的林兰英,不应是想学什么,而应是该学什么,一切服从祖国建设事业的迫切需要。因此,在人生道路的抉择中,林兰英作出了这样的决断:谢绝了埃尔教授的盛情厚意,中断了在数学王国里的遨游,于1949年秋,前往宾州大学研究院,致力于固体物理学的研究。
    还在此前的1948年,美国贝尔实验室的物理学家,运用固体物理的理论,解释了半导体行为,并把固体物理和冶金技术结合起来,制成了世界上第一块半导体的锗单晶,轰动了世界。接着,P-N结发明成功,晶体管诞生,使电子科学的发展迈出了划时代的步伐,也开创了半导体物理学的新篇章。这些科学史上的伟大创举,引起了正在固体物理学领域里遨游的林兰英的浓厚兴趣,她不断吸取这些新兴科学知识的营养,有关半导体方面的资料,她收集了厚厚的一大摞,不断地进行探索和消化。
    不久,中华人们共和国成立的消息,像一股强劲的春风,吹到了大洋彼岸,吹到了美国东部的费城。林兰英的心底,升起一团明霞,一片晨曦,感到欢欣鼓舞。
    一天,费城华人团体要放一部记录新中国成立的影片。消息传到校内,传到林兰英的耳中。林兰英便托美籍同窗同胞给弄到一张入场劵,专程前往观看。通过银幕,林兰英亲耳听到了毛泽东主席的“中国人们从此站起来了”的庄严宣告,亲眼看到了祖国人民在天安门前载歌载舞欢庆新中国成立的热烈场景。开国大典壮丽的历史画面,使林兰英心里充满了美好的向往。祖国新生了,妇女再也不受封建主义的压迫了,地位提高了,有了自己为祖国的兴旺发达施展才干的广阔天地。林兰英决意要更多地增长学识,广积经验,以备报效伟大的祖国。
    1950年底,朝鲜战争正在紧张地进行。一天,宾州大学地俱乐部,正在放映朝鲜战场的记录片。当放映到美国佬在中朝联军的打击下狼狈不堪地向南逃窜时,一个美国青年在自言自语地嘟嚷:“杜鲁门是个大笨蛋,应该把飞机都派到前线去,把朝鲜和中国都给炸平,看他们逞能!”还叫嚷什么“白种人的命比黄种人的命值钱”。林兰英火了,倔强的脾气又上来了。起身反驳说:“白种人先生,你应该清楚,人的肤色与命的贵贱,没有任何的必然联系。炸弹落在你的头上,你也会照样被炸得粉碎。”敌对的情绪引得两人争吵起来,后经其他同学的劝解,才停息了这场纷争。这一事件,对林兰英的刺激很大,她暗下决心,要用事实向世界证明黄种人的不凡,显示炎黄子孙的价值。
    入宾州大学学固体物理,是林兰英思忖再三的决定。在她看来,在这一领域深入涉猎,不仅关系着自己的前途与未来,也是为日后报效祖国、增强国力最为有用、最实际的举措。因此,她废寝忘食,孜孜不倦地刻苦攻读。于1951年获得了硕士学位。接着,受导师的指派,为他的一位博士研究生当了一年助手。3年之后,完成了《弱X射线辐照引起氯化钾和氯化钠晶体的膨胀》论文,通过答辩,成了该大学历史上第一个女博士,既实现了自己出国以求的宏愿,也争得了作为黄种人的荣誉与骄傲。这篇论文,于1956年5月发表在美国著名的《物理评论》杂志上。
    按照林兰英当年出国留学的意愿,在获得博士学位之后,该打点行装,衣锦还乡了。离别故乡已近8年,故乡的山山水水,故乡的风土人情,令林兰英陶醉和向往。当时,她仿佛看到了故乡那高大的荔枝树上挂满了沉甸甸的果实,仿佛嗅到了湄洲湾海风送来潮水的腥味,仿佛听到了她日夜思念的家人的亲切笑语。然而,对新中国充满敌意的美国政府,不允许留美的中国学生回国,还派特务加强了对中国留学生的监视。林兰英这有家难回、有国难报的海外游子,不得不滞留他乡,期待着回国效力的机遇。
    这时,美国的半导体科学正在蓬勃发展,而祖国的这一学科领域还是空白。一种源自爱国之心的责任感,促使刚刚获得博士学位的林兰英,决意学好这方面的知识和本领,做更为深入的研究。她通过导师的举荐,赴专门从事半导体科学研究的索文尼亚(Sylvania)公司担任高级工程师,专一于半导体材料物理的研究。自此,林兰英与半导体材料结下了不解之缘,并为之奋斗了一生。
    在索文尼亚公司,林兰英主管半导体材料的物理特性的研究工作,本不大关心材料的制备工艺。但一个偶然的机会使她介入了这项工作并作出了成绩。一天,她无意中从一个女技术员的口中得知:公司依据美国科学家研究出的方法和工序拉制硅单晶,次次都失败了,不知何故。林兰英便来到硅材料研究组的实验室,花了整整一天的时间,仔细了解和观察拉制硅单晶的全过程。她从物理的角度,解释了失败的原因。实验室主任依据林兰英的建议,在硅熔化的过程中,用一个小杯将引拉单晶的籽晶保护起来,使其不受从熔液里挥发出来的氧化物的沾污,在开拉单晶时再把小杯移开。试验的结果,终于拉制成功了该公司的第一根硅单晶。对此,室主任高兴,林兰英也喜出望外,因为这是她用心血和智慧,第一次换得了科研成果。
    林兰英在索文尼亚公司一年多得的工作,开阔了眼界,增长了学识,也干出了一番喜人的成绩。深得公司的赏识。她的年俸相继给提了三次,从刚到公司时的7千美元,增长到1万美元。她发表的《硅的欧姆接触的制备》、《锗和硅的载流子抽出电极的制备》等论文,具有重要的学术意义和应用价值,被美国当局列为专利技术。
    在美国,林兰英有着良好的工作环境,也享有丰厚的物质生活条件,应该是心满意足了。但是,用她学到的科学技术,为祖国服务,为同胞造福,仍是她铭记在心的意愿。
    正在这时,林兰英一次再次地接到双亲和胞弟的来信,告知她中央和福建省的领导人,向家人表示了希望她回国效力的意愿。依据1956年中美两国达成的关于双方平民回国的协议,林兰英被福建省侨务部门列为要求美方准予回国的留美学者之一。对此,林兰英甚为欣慰,也深受鼓舞。“羊有跪乳之恩,鸦有反哺之义”,作为万物之灵的林兰英,怎能不热爱自己的母亲,不报效生她养她的祖国呢!在海外近10年的学海生涯,虽未受到过大的波折,但中国人在海外常受歧视的境遇,记忆犹新,难以忘怀。对“祖国”这两个字的感受更为深切,更为真诚。“祖国是我的,我是祖国的”,于是她决心响应党和祖国的召唤,回归故里,为新中国的社会主义建设事业添砖加瓦,奉献才华。于是,她以家父病重为由,向美国联邦调查局递交了回国的申请。
林兰英向索文尼亚公司提交了辞呈。同事门得知她要回国的消息,非常惊讶,感到意外,纷纷来到林兰英的办公室,问寒问暖,打听她母亲的病况,对她表示慰问。还有的同事舍不得她离开,劝她留下。林兰英对他们一一表示了感谢之情,也热情地谢绝了公司领导和同事们的诚挚挽留,幽默地对同事们说:“‘舍不得’?那好嘛!表明我们的感情深。乐意与我继续共事的,同我一道,到新中国去。有我在,保证亏待不了你们。”这时,林兰英的办公室里,响起了阵阵欢快的笑声。在林兰英那风趣的回答中,也流露出她对祖国的赤诚而坚定的爱。
    这是1956年底,美国的家家户户都在烤火鸡,扎彩树,采购丰盛的礼物,迎接一年一度的圣诞节的到来。林兰英在公司里的好几位相好的同事,约她上自己家过节。归心似箭的林兰英,都一一婉言谢绝了。她在忙着整理行装,料理辞事,筹划着即将到来的归程。
    当林兰英到海关办理回国手续时,曾经想到过的麻烦事终于发生了,说是得经联邦调查局的批准。在联邦调查局,他们反复对林兰英进行“劝说”,要她留在美国。在礼貌的语言中,蕴含着恐吓。见林兰英软硬不吃,执意离境,才不得不给她开具了准予离美的手续。
    林兰英即将长途跋涉,远度重洋,需要轻装。因此,不仅是大件家具,就是一些自己心爱的生活用品,都一一变卖了。最令林兰英操心的,是那两个装有治肺病药的纸盒子。是都放在一个箱子里好呢,还是分别装入不同的箱子好呢?费了不少的思索。
    一切都准备妥当了。新年一过,林兰英在托运完行李,买好从美国东部去西海岸的车票和横渡大洋的船票之后,又将身边的美钞、存款,兑换成了6800美元的旅行支票。这笔钱,是她在美国的全部积蓄,主要来源于近一年在公司工作时的俸金收入。
    
    在回归故里途中的赤子情
    1957年1月5日上午,林兰英身着紫砂色旗袍,肩挎锦绣小提包,手抱着御寒的褐色披风,来到了旧金山海岸的候船室。透过宽大的玻璃窗,可以看见一望无际的大洋,成群的海鸥在大洋上翱翔;码头上堆放着各式货物和五颜六色的行李,搬运工人正驾着铲车,开着拖车,不停地往轮船上搬运行李。林兰英看了看表,正是10点,再过两个钟头,就要踏上归程了,内心充满了喜悦。她在临窗的一排沙发上坐下,静候开船时间的到来。
正在这时,有两男一女径直向林兰英走来。
    “你是林兰英博士吗?”一人问。他口齿流利,很有外交风度。
    “我就是。”林兰英一边回答,一边站起身来,打量着这三个陌生人。从穿着上看,向她问话的是海关人员。另外的一男一女,穿着入时,表情严肃,象是奉命来的。正在林兰英百思不解之时,这两人出示了证件,原来是联邦调查局的特务。那位男者说:“对不起,要检查一下你的行李,请跟我来。”
林兰英不得不跟随他们走出候船室,来到码头的栈台前。她发现,大批行李早已运到
船上去了,只剩下她这两件还孤零零地趟在那里。这时,林兰英的心情开始紧张起来。
    待林兰英打开一只箱子,他们就如狼扑食地俯身进行检查。在这只质地高贵的箱子中,装的是林兰英的衣物、证件、证书、记念品、首饰等较为珍贵的东西。当特务从箱底拿出那个装药的纸盒子时,她忙抢过手来,说:“先生,请轻一点,这是治肺病的药,别不小心把瓶给弄摔了。”她边说边拿出药瓶,打开瓶盖给特务们看。特务接过药瓶,见里面是紫黑色的液体,药名、制造厂家和出厂日期,瓶上都标得清清楚楚。他们又抽出另两瓶查看,也是如此,瓶口还用蜡质密封得好好的,也就没再开盖检查了。
    当林兰英在开另一个箱锁时,心情有些紧张,手也有些不听使唤。因为她知道,在这个箱子中,药盒瓶内所装的东西,是不准携带出境的,如被查出来,还有犯法坐牢的风险。
    箱子打开了,里面装的是书籍、图片和资料,还有一些其他杂物,没有什么贵重的东西。林兰英从这些杂物中,抱出那个纸盒子说:“这里面装的也是药,你们已经检查过了。”在这千钧一发之际,林兰英又变得态度安详、平稳起来,甚至心脏也减缓了跳动。
    对药物的倍加爱护和沉静稳重的态度,帮助了林兰英,那三个家伙没再注意林兰英手中的药盒子,而是注意检查箱子里的杂物,特别注意那些图片资料,几乎一页一页地翻,查找是否有窃密之嫌。尽管他们费尽心机,仍就一无所获,到底什么也没查出来。
    特务们对林兰英的行李的严密搜查,就这样结束了。林兰英锁好箱子,站起身来,默默地舒了一口气。
    出乎林兰英的意料,行李检查完毕,那个女特务提出,要对林兰英搜身。
    “你们这是侵犯人权,侵犯人身自由。”林兰英提出了严正的抗议。
    但是,论理也好,抗议也好,都无济于事,因为这都是他们事先安排好了的,只得应从。当女特务从林兰英身上搜出那本旅行支票后,举起摇晃着说:“这个我们要扣下。”
    “这又是为什么?”林兰英气急了,怒目以对,嗓音也喊得很高。因为这6800美元的旅行支票,是林兰英的劳动所得,是她平日节衣缩食攒下来的全部积蓄。她作为有博士头衔的学者,公司里的高级工程师,没有住过豪华的别墅,仅仅寄宿在一位老太太的家里;一日三餐,总是自己做饭吃,从不到饭店、餐馆去破费。这钱如给扣下了,空手还乡,又怎能对得起自己的生身父母呢!
    “这是美国政府的规定,不准美钞流入共党国家去。”
    “我这是旅行支票,不是美钞。”
    “旅行支票也不行。”
    这时,林兰英的心绪给全搞乱了,不知道该怎么办才好。僵持之中,另一个酷似头头的特务说:
    “林女士,只要你能留下来,不回大陆去,我们将原物奉还。你看,你的行李还未装船,搬回去很方便,我们有车送你。”
    “这是要挟,早有预谋的要挟。”林兰英心里这么想着。“他们是以扣留我的钱财为名,阻扰我回归祖国。”
    林兰英气极了,又无言以对。开船的时间就要到了,不容林兰英有更多的犹豫与等待。她下定决心,愤愤地说:
    “支票我不要了,不让我回国不行,母亲正急切地等待着我呢。你们要扣,就开个收据吧。”
    林兰英从海关检查员手中接过收据,装入提包,双手拎着箱子,昂首地迈出码头,登上了“威尔逊”轮的弦梯,离开了这块令她留恋又令她憎恶的土地。
    这艘大型客轮,准时起航,伴随着一声长长的气笛声,行驶在天水一色的茫茫太平洋上。这时的林兰英,在舱里放下行李后,无心坐下来休息。怀着愤懑的心情,步出舱外,来到甲板的尽头,向西遥望,向愈来愈近的大洋彼岸默默地呼唤着:祖国啊,长留异国他乡的女儿归来了!……
 
    在祖国科学园地里辛勤耕耘
    经过22个日日夜夜的航程,1957年的元月29日,林兰英终于回到了自己日思夜想的祖国。
    林兰英投身到祖国的怀抱,和煦的阳光温暖着她。可是,这位曾有一笔可观积蓄的女博士,在旧金山码头被美国当局洗劫之后,随她一起来京的父母、侄儿、侄女,全凭她每月208元工资收入生活,还得接济外祖母家,真是入不敷出,不得不靠向单位上借钱过日子,堂堂的科学家成了无端的负债者。但令她高兴的是,自己冒险带回来的“药”——价值20多万元的近500克锗单晶和100克硅单晶,她无偿地献给了中国科学院,成了我国半导体科学工作者求之不得的无价之宝。
    1957年4月,林兰英上班刚一星期,就患上了急性腹膜炎。经医生诊断,必须在24小时内做手术,否则有生命危险。
    那是个党和科学家血乳交融的年代。党和国家领导人,都非常关心从海外归来的科学家。林兰英做完手术醒来,主治医生告诉她:“你刚上手术台时,周恩来总理打来电话叮咛我们,对你的病只能治好,不能出意外。这是一项政治任务。”多么深切的关怀啊!这时,林兰英亲身感受到共产党给她送来的温暖,内心荡起激情,一股暖流猛然涌上心头,不由自主地流下了感激的泪水。这场病,使她对党和人民的感情,产生了质的飞跃,增强了对伟大社会主义祖国的热爱,也增强了她把毕生精力奉献给新中国科学事业的决心。后来,即使在十年动乱时期,她身处逆境,也没有动摇过对党的信念和对祖国的热爱。那时,国外友人劝她出国长住,被她婉言谢绝了。她爱党之心未减,报国之志未移。献身祖国的科学事业,她勇往直前,矢志不渝。
    1、锗单晶、硅单晶和单晶炉的研制
    1957年,古老而年轻的中华大地,正激荡着一个全国规模的“向科学进军”的大潮。在这股大潮的席卷下,林兰英饱含报党报国的激情,开始了祖国半导体材料科学事业的征程。在应用物理所的半导体研究室,她任材料组组长,率领科研人员,致力于半导体硅单晶材料的研究。在这片空白的科技领域,她开始了零的突破;她要用事实,向世界证明中华民族的不凡,显示我炎黄子孙生命的价值。
美国学者曾断言,中国要到60年代才能着手于半导体单晶材料的研究。林兰英却不以为然,信心满怀地创基立业,想尽快填补这一科学空白,打破洋人的预言。
在新生祖国这块贫瘠的科学园地里,要干出有突破性的科研成果,并非一件轻而易举的事。那时的应用物理所,是国民党时代遗留下来的中央研究院的小摊子,从事应用物理研究,多多少少还有点家底;要开创新业,致力于新兴学科的开拓研究,无可供借鉴的技术资料,缺必不可少的工艺设备,一切都得从头做起,困难重重。
林兰英谙熟国外的单晶技术。在她于1957年元月归国时,早她5年归国、在机械工程方面有相当造诣的王守武,与廖德荣、姜文甫等人一起,完成了单晶炉的设计,已开始了拉制锗单晶的准备工作。在林兰英的协助下,1957年11月间,终于拉制成功了我国第一根锗单晶,这一重要研究成果,在我国半导体材料科学这张白纸上,写下了辉煌的一页。
     林兰英和她的同事,在完成供我国新建的大型电子器件工厂——北京电子管厂制作锗晶体管用的1千克P型锗单晶和1千克N型锗单晶国家任务后,快马加鞭,又开始了硅单晶制备技术的研究。
     时过不久,林兰英和她的同事,用先期归国专家王守武研制的炉子,虽然已成功地拉制出硅单晶,但因硅熔点比锗高很多,受这一设备条件的制约,硅单晶完整性差,位错密度高,不能满足制作硅器件的要求。
    1959年1月,林兰英赴苏联科学院讲学,莫斯科治金研究院送了一套单晶炉图纸给她。后经研究,觉得这种单晶炉太笨重,把籽晶杆设计在炉子的顶盖上,操作起来既繁琐又不方便。为了跟上世界蓬勃发展硅器件的大潮,林兰英下定决心,另行设计单晶炉,以生产高质量的硅单晶材料。
    1960年9月,半导体研究所成立,林兰英由材料组组长升任材料研究室主任。正在这时,有几位清华大学机械系的毕业生,被分配到材料研究室工作。林兰英把他们组织起来,成立设计研究小组,从事新单晶炉的研制工作。在设计过程中,经反复论证,在集思广益的基础上,采用了有同志提出的“开门式”的设计方案。但是,门应是什么形状,怎么开,开门后又如何保证炉膛内的真空度,还无行之有效的办法。林兰英就率领设计组人员,去北京机械学院学习求教。经邀请老工人座谈,工人师傅们的指点,解决了既要开门,又能保证炉体内有高真空度的难关,也顺利地解决了籽晶杆既旋转、又能上下提拉的问题。自1960年到1962年间,经过两年多的辛辛苦苦,与工人相结合,全心全意依靠工人师傅,炉子终于研制成功了。产品送往日本展出,受到同行的广泛好评。北京机械学院接连生产70多台,以满足国内有关所、厂的需求,并远销罗马尼亚。新型单晶炉的研制成功,在我国半导体材料设备史上,是一项创新成就,荣获国家级新产品奖。
    在国外,制备硅单晶工艺,都是采用氩气充当炉膛的保护气氛,以防氧化物等杂质在高温加热过程中,对在提拉时的单晶的沾污,影响单晶的质量。可是,这一惰性气体,当时国内还不能生产,国外又对我实行禁运,只得用笨拙的抽高真空的办法进行控制,费了不少周折,才使炉膛的真空度,达到最起码数值的要求。
    在具体实施硅单晶的拉制过程中,并非是一凡风顺的,曾出现过不少难题。在硅经过加热熔化后,经常出现有气体从石英坩埚底部冒出,从而把熔硅也一起带出坩锅的现象,就好象锅中的开水,在高温加热中被溅出锅外一样。当时把这一现象称之为“跳硅”。熔硅的溅出,不但不能进行正常单晶生长,还会损坏单晶炉中的石墨加热器及保温罩等。在先期回国的王守武的悉心观察后,发现熔硅所处位置的温度过高,与石英坩埚起化学反应剧烈,从而产生大量气态反应物,它在炉内的真空状态下溢出,引起熔硅喷溅。按照他的意见,改进了加热器设计,熔硅安安静静地在旋转的石英坩埚内不再“跳”了。又如,根据林兰英在索文尼亚公司提出过的方法,在拉制硅单晶时,为防止在熔硅过程中气态反应物淀积在相对较“冷”的籽晶上沾污籽晶,进而设计出的籽晶防护罩,也被利用于我们的单晶炉,大大提高了硅单晶的成品率。正如以上所说那样,经过了不断的失败,并从失败中获得成功,到1958年秋,用林兰英从国外带回的硅单晶做籽晶,终于拉制成功了我国第一根硅单晶。这一最新成果的取得,为我国半导体硅器件的开拓和电子工业的飞跃,起到了关键性的作用。
    1962年秋,林兰英悉心指导科研人员,利用自行设计制作的硅单晶炉,又拉制成功了无位错的硅单晶,质量接近当时的国际先进水平。正因为有了高质量的硅单晶,满足了制作硅器件的要求。在963年至1965年间,我国才得以有高频小功率晶体管、高频功率管、高速开关管等5种硅平面晶体管问世,对我国电子工业的大发展起着举足轻重的作用。无位错硅单晶的研制成功,硅平面工艺及5种硅平面晶体管的研制成功,于1964年分别获得国家科委科研成果一等奖。
    在60年代的前5年间,林兰英和她的半导体材料研究室取得了多项成果。她与同事们一起,为我国第一颗人造地球卫星用的“硅太阳能电池”提供了N型高电阻率、高少数载流子寿命的硅单晶;开创了区熔硅单晶的制备及硅外延薄层工艺;在国内首次研制成功锑化镓、锑化铟、砷化铟等多种半导体材料,并沿着国际学术发展趋势,对锑化铟材料的性能进行过较为深入的研究。
    “文化大革命”的浩劫,剥夺了林兰英在材料研究室的领导职务,她被安排在室里做具体的材料特性的测量工作,并随时接受“批判”。在逆境中,她没有沉沦,没有埋怨,除潜心于分配给自己的实验工作外,仍静心地关注着国际半导体材料科学的发展,惦记着研究室里科研工作的未来。
    2、消除漩涡缺陷的研究
    严冬已逝,春天到来;风暴过去,阳光普照,林兰英又重新迈步在光灿的大道上。1977年,林兰英担任了半导体研究所的领导职务。作为研究所的副所长,深深地认识到,经过这场浩劫之后,我国的半导体科学事业落后了,她身上的压力更大了,任重而道远。
    近些年来,集成技术的迅猛发展,对硅单晶质量提出了越来越高的要求。硅单晶中尺度在微米或亚微米量级的“微缺陷”,虽然对集成度较小的集成电路影响不大,但对大规模、超大规模集成电路来讲,因为与电路线条尺度处于同等量级,就会对集成电路的性能、成品率等有很大的影响。因此,对这种微小尺度缺陷的研究,已成为半导体材料科学工作者面临的十分重要的课题。
    为了促进我国大规模集成电路的发展,1978年,林兰英接受国家科委下达的“提高硅单晶质量的研究”任务,并担任这一联合研究组的组长。她率领研制小组,着力于硅单晶中微缺陷——主要是漩涡缺陷的本质、形成机理及消除办法的研究。经过两年多的摸索和探求,终于解决了这一难题,使直拉无位错、无漩涡硅单晶的成品率可达80%。采取某些技术措施,降低了体层错密度。80年代初,半导体研究所使用这种无漩涡、低氧化层错密度的硅单晶,在我国首次研制成功了16千位、64千位的大规模集成电路——硅栅MOS随机存贮器,相继获得中国科学院科技成果一等奖。“提高硅单晶质量的研究”课题,获中国科学院“六五”项目攻关奖。
    在集成电路工艺中,随着集成度的增大,电路线条尺度愈来愈小。为了不致损伤线条,就得由高温工艺改成低温工艺。而硅材料有个致命缺点,即在低温条件下很容易产生新的“施主”,影响材料的电阻率,进而影响到集成电路的成品率。这一问题,引起国际上的高度重视,通过对新施主的本质、形成机理等问题的多方面研究,提出了不少“新施主模型”。学者们大都认为,新施主是“硅-氧络合物”。林兰英及合作者对这一问题也非常重视,她与合作者研究了硅中微缺陷的形成原因,及与氧、碳含量在热处理过程中的沉淀间的关系之后,她认为,新施主不是硅-氧络合物,而是同微缺陷有直接的关系。林兰英等的这一“新施主模型”说,在美国《应用物理》学刊上发表后,引起国内外同行们的重视。
    3、开拓蓝宝石衬底硅外延材料研究
    以蓝宝石(sapphire)为衬底的硅外延材料SOS,是60年代中期由美国首先研制成功的微电子领域的新材料和新技术。由该材料制得的集成电路,具有高运算速度、高集成度及高抗辐射能力等优点,在航天技术领域有着广阔的用途。早在1970年,林兰英恢复室主任领导职务后,就组成研制小组开展这一新型半导体材料的研制工作。由于这一外延材料生长工艺极为复杂,经过数年的艰苦努力,材料质量才取得明显进展,进人实用化阶段。1977年,在身为副所长的林兰英的组织领导下,将这一SOS材料研制组,与表面器件研究室从事硅SOS-CMOS集成电路研究工作的部分人员,组成联合研制组,联合攻关。要求集成电路制作人员先做分立元件,考验SOS材料的性能,过好材料质量关,进而过好集成电路制作的低温工艺关。1986年,SOS-CMOS小规模集成电路研制成功。为了实现广播通讯卫星能在静止轨道上稳定可靠地工作8年以上的要求,该组于1987年初又承担了国家863工程需用的抗辐照、高可靠性的SOS-CMOS集成电路系列品种的研制任务。1988年9月,第一阶段的5个新品种按质保量地完成,已用于1990年2月发射的长寿命通讯卫星上。1990年10月,又圆满完成另外3个集成电路新品种。这些国内首创的集成电路新产品,已达到80年代国外同类产品的水平。
    4、研制砷化镓单晶
    50年代初,国际上首次采用水平布里奇曼法制得砷化镓单晶,它是一种可取代锗、硅等元素半导体的新材料。后来的发展史实证明,这种化合物半导体材料,是微波器件与集成、高速数字电路集成、光电器件及其集成等高技术领域不可缺少的重要基础材料。
    在我国山东,有着丰富的镓资源,常年大量低价出口日、美等国,以换取外汇。如能像国外那样,用砷与之合成砷化镓,再将其拉制成单晶,这将是对我国电子工业和高技术产业的一大贡献。
    作为学术带头人的林兰英,以她的洞察力和预见力,早在1960年就把注意力从元素半导体材料转向了化合物半导体材料,着手致力于砷化镓单晶材料的研究。
    科学之路,会有荆棘,也会有泥泞。科学工作者的可贵品质,是探索者的勇气,是一往无前的精神。林兰英和她的同事们,怀着为国争光、为民族争气的雄心壮志,不畏艰险,试验着把砷和镓两种元素各放在石英管的两端,再把石英管抽成真空后密封起来,经过加热,希望通过对反应管的温度控制来合成砷化镓。未曾料到,一声闷雷,石英管爆炸了,实验室里,烟雾弥漫,碎片乱飞。砷有剧毒,还会危及人的健康。这样的试验虽是一种危险的试验,报国心切的科研人员,仍摸索着进行过多次。
    试验失败了。林兰英同具体进行实验操作的人员一起,从物理角度和化学反应角度查找了屡遭失败的主要原因。后来,他们吸取国际同行的经验,把镓盛在石英舟里,再放进石英管的一端,将砷放在石英管的另一端,两端分别加热,才得到了链条状的砷化镓。
    经过千难万险,砷化镓材料终于化合成功了。链条状的砷化镓,是一种多晶体,犹如一团紧密掺合一起的杂拌物,派不上用场。要发挥它的使用价值,还得另行拉制成单晶。由于化合物材料的特殊性,元素间的熔点不一样,比起元素半导体的锗和硅来,这一工艺过程,就困难得多了。
    那时,正值国民经济困难时期,人们生活都很困难,科研人员在一间没有暖气的平房里工作,上班的路上还得拾柴禾生炉子……。尽管如此,同志们的心是火热的,干劲是持续高涨的,不分白天黑夜,一直加班加点地干。这就是中华民族的传统,中国人的真正价值。到了1962年,砷化镓单晶拉制成功了。1964年底,我国第一只砷化镓二极管激光器在我所问世。我国半导体科学的发展,自此又迈上一个新台阶。
    1970年,国内外掀起了半导体固体微波源的研制大潮,它所用的基础材料就是单晶体的砷化镓。林兰英一方面积极支持提高砷化镓单晶纯度的研究,以满足兄弟研究室研制限累二极管这一微波器件的需要,另一方面,针对器件质量很不稳定、成品率很低等问题,对砷化镓单晶材料的热学、场强稳定性等方面因素,进行系统的分析研究,以探索材料的纯度、均匀性、完整性等表征材料质量指标要素不过关的根本原因。到了1973年,成效仍不显著,林兰英果断决定,将研究重点由体单晶的生长方法,转向了外延生长方法。
    用外延法制取砷化镓单晶薄膜有两条途径:一是气相外延生长法,一是液相外延生长法。
    1974年初,林兰英兼任组长的气相外延生长研制小组决定采用“镓-三氯化砷-氮”系统开展研制工作。1976年6月,一套高气密性、抗强腐蚀的外延生长系统研制成功。1979年9月,林兰英冒“崇洋媚外”风险,从日本定购了“惰性气体纯化器”,使系统所用氮气的纯度有了保证。在对这一外延生长系统的物理化学过程进行的研究中,了解了对砷化镓纯度有很大影响的某些热力学因素和反应动力学因素,解决了热处理过程中氧的沾污问题,确定了必须在富镓条件下进行生长,才能得到高电子迁移率外延层的实验规律。通过光致发光研究表明,影响砷化镓薄膜纯度的主要因素是残存的受主杂质硅。进而采取了抑制石英器血(含硅)对砷化镓材料沾污的工艺措施,终于在1981年得到了高质量的气相外延砷化镓单晶。
    液相外延研制组,也是由林兰英兼任组长。她发扬学术民主,调动组员的积极性,含辛茹苦,才得以建成一套密封可靠的硬接系统。与物理测试相配合,进行了外延生长条件对外延层质量有何影响的研究,弄清了工艺中的主要残留杂质是氧、硅、碳,摸索出了一套有利于减少杂质沾污的外延工艺,终能重复得制得高纯度、高迁移率、低补偿度的液相外延砷化镓单晶薄膜。
    采用了这两种提高砷化镓单晶质量的外延生长方法,得以使我所材料的电子浓度和低温电子迁移率两大标志材料纯度的重要指标相继达到国际先进水平。经美国著名砷化镓材料专家用之与美、日、德提供的同类材料样片全面地进行分析对比,证明我国研制的这两种外延砷化镓单晶材料质量好,纯度高,在国际同行中产生了很大的影响。
    国际半导体材料物理学界对中国不但能研制高纯的N型外延砷化镓材料,还能自如控制制备高纯P型砷化镓的外延材料,给予了很高的评价。
提高砷化镓单晶材料质量研究这一重大成果,于1981年荣获中国科学院科技成果一等奖,后又获得国家级科技进步二等奖。
    5、开创太空砷化镓单晶材料的研究
    近些年来,国际上虽然在砷化镓材料质量的研究方面已取得很大进展,但与硅单晶材料的纯度、完整性相比,砷化镓还存在着较大的差距。特别是在地面进行单晶生长时,由于重力驱动热对流中引起的热不稳定性,熔体材料与反应容器接触而造成的杂质沾污等问题,已成为在地面上改善砷化镓材料性能的重大障碍。为了克服这些困难,寻求提高砷化镓单晶质量的有效途径,以适应制作新一代电子器件的需要,林兰英从1986年开始,致力于开创我国在太空生长砷化镓单晶的研究工作。
    自1969年以来,苏、美、法、德等国不惜耗费巨资,采用气相生长,熔液生长和熔体生长等多种方法,在太空相继对锑化铟、锗、硅、锑化镓、碲化镉、碲化锗、硒化锗等半导体材料进行单晶生长的研究,取得了一系列可喜的成果。但是,由于空间能源的局限性和技术的复杂性,除仅有苏、法合作在8000C下采用溶液合成和溶质扩散的方法,制得一块直径为8㎜、厚度为3㎜的砷化镓单晶外,一直还未有对熔点高达12380C的砷化镓材料进行过熔体生长单晶的试验。
    1986年8月,林兰英自德国参加空间材料科学研讨会归来,对寻求国际合作开展太空生长砷化镓单晶研究感到失望,决心利用我国的返回式人造地球卫星从事这一研究工作,自力更生地发展我国的空间材料科学。
    林兰英的倡议得到国家科委和中国科学院的经费支持,得到航空航天部某院的热情协助。自1987年1月开始,双方分工合作,航天部研究单晶生长炉,林兰英负责设计具体的单晶生长方案。经过半年多的紧张筹备,终在1987年8月5日发射的返回式卫星上,采用降温凝固法,在90分钟时间、120瓦能源的有限条件下,成功地从熔体中生长出直径为1㎝,长度分别为1㎝和0.7㎝的两块火炬状的砷化镓单晶。这一成功的试验,证明了我国砷化镓单晶工艺的成熟,证明了我国从事太空熔体生长砷化镓单晶的研究工作居国际领先地位。
    太空生长砷化镓单晶成功后,有人急于报道这一振奋人心的消息。崇尚实事求是精神的林兰英坚决不让,她说:“实验是做成了,但重熔后的砷化镓是不是单晶,单晶的质量如何,是不是比地面生长的单晶优越,都一问三不知。不能想当然。要测试,要分析,待有了可靠的科学结论,再报道也不迟”。在她的坚持下,直到当年的10月才公开报道。经物理测量分析表明,太空生长的这一掺碲砷化镓单晶,与地面生长的单晶相比,杂质条纹消失,均匀性得到改善,深能级密度降低,并具有较好的完整性。在测试分析过程中,用化学腐蚀方法已证明单晶无杂质条纹,完整性好。学风严谨的林兰英还不放心,又让用X射线作形貌分析,待得出相同结论后才算数。这一具有国防领先水平的研制成果,获中国科学院科技进步一等奖,国家级科技进步三等奖。
    1988年8月,林兰英领导的联合研究组再次在返回式卫星上进行了掺硅砷化镓的无坩埚区熔法的单晶生长试验,也获成功,并利用这种空间材料作衬底,制得了室温连续相干双异质结激光器,证明了空间材料的可用性。这在国际同行中还是首创。
    1990年10月,由林兰英具体组织、指导的研制组,又对广泛用于高技术领域的半绝缘砷化镓单晶进行了太空重熔生长单晶试验,再获成功。
……
    有人说,女人的天空是狭窄的,女性的翅膀是沉重的,但是,在林兰英的人生之旅和多年的科海生涯中,虽已历尽坎坷和沧桑,走过了一道道艰辛之路,付出了常人难以付出的代价,终归还是抖落肩头重负,穿越低矮的天空,走进了创造科技成果的绚丽人生境界。
    不幸的是,2003年3月4日,85岁的林兰英与世长辞了。可是,这一根根、一片片晶莹剔透的单晶,是林兰英的希望,是林兰英的生命,是她毕生的追求和寄托,是她报效祖国的历史记载,她为之付出了一切。事业的追求,酿就了她倔犟好胜的性格,自强不息的信念,使得她在科海生涯中经受住了诸多磨难和考验。四十多年来,她扎根中华大地,以拓荒者的足迹,拳拳的报国心,创基立业,执意探求,在党的阳光照耀下,把我国半导体材料的某些领域,推向了世界科学的顶端。
                                                                                      
 
 
文章来源:《人物述林——敬业路上》(福建文史资料第三十一辑)