在他的胸怀里，跳动着一颗自强不息、永求进取的心。“我们半导体所的恰当位置是什么？毫无疑问，应是在半导体科技领域保持名符其实的国家队，这就意味着要有大而多的科研成果和高深的学术水平，要在国家建设中做出重大贡献，要把自己的成果和专长，迅速有效地转化为生产力……”这就是中科院院士王启明，在他的半导体所所长任期内的广阔胸怀，和他刻意追求的目标。

   

    “一所两制三实体”改革模式的诞生

    1985年7月，一纸红头文件，把王启明推上了半导体所所长的岗位。

    “任命，意味着信任，意味着期望。也为我提供了机会。”在第一次所的新领导班子会议上，王启明动情地说。“现在我没有别的祈求，只有一门心思，充分利用所长负责制的条件，同大家一起，加快改革步伐，把半导体所搞上去，为经济建设服好务，为‘四化’建设添砖加瓦。”

    改革开放的伟大号召将王启明推上了半导体所体制改革的领路人。他说到了，也做到了。短短几个月，经过听取意见，酝酿讨论，半导体所的改革模式终于诞生了。

在国家科技体制改革方针指引下，王启明根据半导体科学技术的发展趋势和国民经济的需求，继承老所长们的优良学风和传统，创造性地把国家科技体改方针与本所实际相结合，提出了“一所、两种运行机制、三实体”的改革模式，形成了有自个特色和明显优势的四个发展方向，有机地把光电子领域内的开放实验室、基金课题、“863”项目、攻关任务和成功的开发相互结合，内联外补，逐步形成了以基础和应用基础研究、材料、光电子器件和集成技术、直到建立高技术产业的一条龙体系。

    方案出来了就要落实，办一件是一件。在这一改革模式指导下，科技开发部成立了，面向市场的激光器组，霍尔器件组成立了。到了1989年1月，“中科半导体科技发展公司”（简称“科半公司”）成立了，8月，海特公司成立了。他们都以企业的运行机制开始运转。

    王启明在10年多的所长位置上，大刀阔斧地改革半导体所的管理体制，精简了办事机构，提高了管理效率，不仅使该所科研成果累累，开发工作也取得了可喜成绩，在“科学技术要面向经济建设”的史册上写下光辉的篇章。在他的任下，全所有百余名科技人员以不同的身份，出国学习、进修或工作。他们在国外，开阔了眼界，拓展了知识领域，学到了外国的科研经验，更新、更广的管理科学知识。他们学成回国后，分别成了各自学科的学术带头人，增强了半导体所的后劲；他紧紧抓住小平同志批准的“发展我国高科技研究计划（简称863计划）和加强基础研究的契机，率领各路学科带头人，充分发挥了半导体所学科门类齐全的综合优势，为半导体所的大发展争取了难得的机遇。国家光电子工艺中心和光电子器件国家工程研究中心的建立，三个国家重点实验室：半导体超晶格国家重点实验室、集成光电子国家重点联合实验室，表面物理国家重点联合实验室和中科院半导体材料科学开放实验室在他的任内相继建成，为半导体所在电子技术、光电子技术、超晶格物理和半导体材料等研究的飞速发展，起了至关重要的保证作用。

    在王启明的组织领导下，经过“七五”期间的改革调整，半导体所确立了“化合物材料、超晶格、量子阱、光电子器件和集成技术”作为所的重点发展方向。组织了材料、器件方面的前沿课题，在国内率先用所长基金部署了Ge/Si超晶格和GaN的材料与器件研究工作。王启明认为，在有了几个国家实验室，有863光电子工艺中心，有比较好的设备武装，有材料、物理、器件应用方面的综合优势基础，有基础研究，应用研究，跟踪攻关和开发的纵深部署，这就自然形成了明确的重点和前沿方向。他号召全所同志，在有了局部的优化之后，希望大家有“一盘棋”的观念和同舟共济的精神，为国家做出更大的贡献。

    在这期间，半导体所的光电子研究工作，在王启明的直接领导和组织下，得到了蓬勃发展，研制出了一批批先进的关键性光电子器件，自然形成引领我国光电子发展的火车头，并在国际上产生了重要的影响。此外，还对光电子器件进行了就地转化中试开发，实现小批量生产，起到了很好的推动作用。半导体所已将开发出的光纤输出光通信用单模激光器、大功率激光器和模块等，对我国的光通信事业的发展做出了重要贡献。在小平同志发出的“发展高科技，实现产业化”的伟大号召下，他引领着“超前、创新”的任务，在院领导的悉心培育下和老所长们的支持下，半导体所发展成为中科院名列前茅的一流研究所。1992年2月，在院工作会议之后，光荣地迎来了江泽民总书记和温家宝副总理的关怀视察和亲切接见，使半导体所的地位上了一个新的高峰。

 

    参加全国半导体测试中心的建设

    王启明于1956年由复旦大学物理系毕业后，在中国科学院应用物理研究所及后来的半导体研究所致力于半导体科学技术的起步工作，做了许多奠基性的贡献。他一到半导体所后，就在自美归国的专家洪朝生的指导下，对国产锗（Ge）原材料进行区熔提纯，在国内首次获得区熔超纯锗材料，达到“9N”纯度，并制备成水平单晶，满足了制备Ge晶体管的要求；自1958年以后，他转入从事半导体材料与器件国家测试中心的建设，亲自领导开展了材料测试新方法和材料的物理性能的研究。

    自从锗、硅半导体单晶材料和锗晶体管于50年代末相继在半导体所诞生以来，半导体材料与器件的生长与研制在全国雨后春笋般地发展起来，但材料与器件的检测手段跟不上时代的要求，缺少全国统一的规范和标准。王启明作为主要骨干参与组织了全国半导体测试中心的建立，任测试中心主任王守武的业务秘书并兼任材料测试组组长。在王守武的指导下，他领导建立了低温、变温霍尔系数和电导率的测试系统，研究和建立了用光磁电相位滞后法测试少数载流子寿命和光荧光谱等一系列半导体材料的测试系统。他还在洪朝生先生的指导下，主持建立了 LH2，LHe到室温1.5K—300K变温Hall系数和电导率测量系统。在Ge和锑化铟（InSb）样品中，在国内首次观察到杂质带低温反常导电效应——洪朝生效应；又在林兰英的指导下，主持建立了室温到500度(300K—800K)变温霍尔（Hall）系数及电导率测试系统，测量了Ge的带隙参数；主持建立了由LN2(77K)到室温变温光磁电（PME）效应测试系统。对Cu:Ge γ辐射Ge，InSb样品进行了极短寿命10-10秒的稳态测量。研究了复合中心参数及物理机制；为解决Si材料光生伏特效应太强掩盖了PME效应的测试困难，首次提出并与朱其高同志合作研究了一种交变磁场测试PME效应的新方法，将光伏信号与PME信号变频分离。完成了该方法的理论分析与实验装置的建立。首次用PME-PC补偿测量方法对注入Si材料中少子超短寿命进行测量；提供了一种研究γ线和中子辐射后硅中复合参数的新手段。

    在王守武先生指导下，王启明与丁重东、刘延卿等人合作，建立了一种用电光Kerr效应为基础的高频光电导相移测试方法。以此可测量注入硅中少数载流子的超短寿命。首次提出了硅中少数载流子的相移寿命与瞬态、稳态寿命的差异，并从理论上分析了相移寿命与瞬态、稳态寿命的物理关系。

    1963年，配合GaAs激光器研制的需求，主持建立了低温LN2及室温光激荧光谱的测试系统，对N-GaAs衬底材料及扩散掺Zn和外延掺Zn的P-GaAs材料的荧光峰(带间发射)和边峰(杂质，缺陷中心发射)的位置，强度及主、边峰面积比值进行了系统的测试分析，并与由此类材料研制的同异质结激光器阈值电流密度和成品率进行了系统的对比研究，认为N-GaAs衬底主,边峰面积比值大，则扩散结激光器阈值电流密度低，器件成品率高；外延Zn:GaAs主峰强度大，则外延结激光器阈值电流密度低，成品率高。对当时器件的研制有一定的实际指导意义。说明了衬底与外延层中的缺陷态对激光器有重要影响。

 

    开拓我国半导体光电子事业

    自1965年以来，王启明参加并主持了保护环结构平面型雪崩光电二极管的研制。负责硅片表面氧化膜生长和深，浅结的扩散关键工艺。提出用LN2低温洗涤，纯化氧气的办法，使慢表面态密度大幅降低。器件性能稳定地达到了任务要求，获得中科院成果二等奖，对发展我国光通信起了先导性重要作用；随后他受命主持了院下达的重点任务，长寿命GaAs/AlGaAs双异质结(DH)室温连续工作激光器的研制。对实验生长系统提出并主持进行了根本性的改进，保证了高质量异质外延片的稳定获得。提出并进行了真空烧结In键合工艺，保证了器件与基座的良好热接触特性。首次提出用深能级氧离子注入，获得热稳定的高阻条形隔离层，首次在国内获得室温连续工作DH激光器，并经进一步优化改进，完成了室温连续工作10万小时的任务指标，达到实用水平，为我国光纤通信工程的发展做成了重大贡献，该成果被评为中科院科技成果二等奖。综合以上两项成果，半导体所与电子部44所和中科院上海光机所一起，于1986年被评为国家科技进步二等奖和“六五”攻关重奖的荣誉，王启明被公推为第一受奖人。

    与此同时，王启明还主持并亲身参与了器件的测试分析。在60年代初，他在从事同质结激光器的研制中，通过对光荧光的研究，揭示了材料荧光与器件特性的关系；之后，他在对双异质结（DH）激光器地研测中发现了反常自脉动，正向负阻开关和记忆开关和光双稳态等现象，提出了双光丝Q开关机制，界面态载流子陷落存储机制以及自参杂反向击穿机制等，为深入研究上述现象提供了物理基础，成为该领域公认的学术代表人之一。

    王启明指导研究生和课题组成员，努力开展新结构、新器件的研究，在国内首先研制成功量子阱激光器、调制器和光双稳开关器，为发展光信息处理、光开关、光交换技术以及新一代光电子器件，取得了突破性进展，他作为第一受奖人，获中科院科技进步二等奖和通讯学会优秀论文一等奖。

    在对上述器件物理内涵的深入研究中，王启明率先开展砷化镓（GaAs），镓铟砷磷（GaAsInP）基双区共腔双稳激光器的研究，做了大量的开创性工作，发现了CCTS双稳激光器的零增益锁定稳频效应，提出了相关注入和获取超窄光脉冲的新方法，进一步开拓了这些新器件的功能应用研究。多次被邀请在国际半导体激光会议上作大会报告，并应“国际电子学与系统”之约，撰写了总结性论文。

    此外，王启明还负责组织了先后由朱龙德和王圩各自主持的InGaAsP/InP长波长激光器的研制任务，成功地完成了”6.5”,”7.5”国家攻关任务，对推动我国实用化光通信工程的发展起到了决定性作用，先后被评为“6.5”攻关大奖和国家科技进步二等奖。

    由于他在半导体光电子领域的公认成就，1986年，在清华大学常桐老院士的提名推荐下，经国家科委组织专家评选为第一届“863”计划信息领域专家委员会委员，负责组建光电子主题专家组的任务。他提出了光电子主题专家组应以光通信为主，光互联和光计算为辅的战略路线和组建量子尺寸光电子器件工艺中心研发平台的关键任务。王启明有高深的学术造诣和献身科技的敬业精神，为国家光电子技术的发展作出了重大贡献，自1987年始，三次连续荣获国家级“有突出贡献的专家”的光荣称号。这位科技英才，在漫长的科海生涯中，锐意进取，广学博识，不断增长才干，终于成了我国第二代卓有名望的光电子学专家，并于1991年当选为中科院院士。

硅基光电子学的开拓研究

    1994年12月，所领导班子换届。已连任两届所长职务的王启明，重新回到了科研第一线。他选择了当时还处于冷门，未被共识的Si基光电子学领域，开始了他的第三次创业。王启明看准这一新兴领域最早提出Si光电子的内涵概念，在中科院院长周光召和“863”光电子主题专家组长周炳琨的支持下，筹集经费，“招兵买马”，及时开拓这一新兴学科的研究。

    进入21世纪以来，由于微纳科学技术的迅速发展，硅基微纳结构光电子器件及其集成，迅速成为国际关注的热点，主持开展了与CMOS工艺兼容的硅基微纳结构光源、光波导、光调制、光探测、集成化和智能化等Si基光子器件的研究，取得了多项具有突破性的进展。在国际上，关于硅基激光器、硅基长波长探测器、硅基高速电光调制器及光开关、硅基微纳结构复用/解复用器、滤波器和光分束器的研究，都已见诸于世。王启明还主持开展了SiGe/Si 量子阱、量子点的生长与应用研究。首次采用共振腔增强（RCE）结构，研究成功可用於光通信1.3mm波长窄带响应光电子探测器，成功生长了Ge/Si量子点相干阵列，发现了自覆盖效应。王启明与时俱进，除了从事半导体光电子器件物理、光子集成及其在光网络通信中的应用研究外，非常关注Si基光子器件和Si基光电子集成的发展，组织力量积极开展硅基微纳光电子器件的研究。

    在王启明的指导下成立的“光电系统研究课题组”，现已发展为独立的研究室，主要开展硅基微纳集成光信息处理（子）系统和光纤传感网络的研究工作。部分成果已在国家西气东输工程和若干反恐演示项目中得到应用；开展了硅基二氧化硅材料生长；波导干法刻蚀工艺研究；同时开展了硅基二氧化硅阵列波导光栅（AWG）的研究工作；设计并制备出了16.32通道、100GHz和64通道、50GHz的硅基二氧化硅AWG。创新型设计和制备出单边耦合二氧化硅AWG和双输出功能AWG。他指导研究生开展的Si基MOEMS和F-P腔TO型可调谐平顶响应光学滤波器，获得了可连续调谐90 nm范围的最好结果。

    在王启明的领导下，硅基光电子器件与集成课题组，研制的“4x4亚微秒SOI热光开关阵列”，上升和下降时间分别为970和750纳秒，这是至今国际上报道的最快热光开关上升和下降时间。被评为“2007年中国光学重要成果”而获奖。

硅基光电子器件与集成的研究工作，在中国迅速发展壮大，并取得了高水平的研究成果，已在国际上享有一定的威望，有着颇大的影响力。

 

    开拓硅基太阳能电池研究

    近年来石化资源面临枯竭，能源危机迫在眉睫；国际上对气候、环境问题也特别重视，“保护地球”的呼声与日俱增，要求各国对危害地球的如二氧化碳与硫化物等污染物进行减排。这样一来，寻求新型清洁能源问题，引起了全球专家学者们的极大关注。

    王启明除了对Si基发光器件的研究外，又开始了对取之不尽的硅基高效太阳能电池这一新型能源研究的新一轮创业。

刚刚起步的研究工作正在进行着。王启明带领他的学生们，以及部分从事硅基光电子工作的人员，外联内合掀起了“全光谱响应硅基光高效太阳能电池”的研究。这位国家863信息领域专家委员会委员和光电子主题专家组成员，外表上温和诚挚，一派儒雅。其实，他胸中装有独到设想和深远的思路。他分析了硅基太阳能电池提高效率和降低成本的途径，提出利用对太阳光辐射紫外光波长下转换和深能级形成中间子能带进行红外波段吸收的新概念，可望使太阳电池新能源的供电成本在十年内实现与常规火力发电相当的水平。他认为，紫外下转换的中间杂质带Si基太阳能电池相对比其他新型的高效太阳能电池有着独特的优势，一是其制作技术简单，二是采用紫外波长的下转换和杂质中间带的引入能够提高太阳能电池的转换效率和降低供电成本。他坚信，随着紫外下转换技术的突破和深能级杂质对太阳能电池材料光电转换机理的深入研究以及提高太阳能电池的转换效率和制作技术的不断改进，兼有紫外光下转换的杂质带Si基太阳能电池必将对高效、洁净、低成本的可再生能源的发展起到重大作用。

 

    孜孜以求的是报效祖国

    王启明的成长，少不了老一辈科学家的培养与提携，但更为主要的还是他对事业的执著追求，对祖国的热爱。他9岁时，父母因鼠疫双亡，与兄长相依为命，在旧社会历尽坎坷，熬过了辛酸的少年岁月。是新中国的乳汁浇灌了他的青年时代，给他展示了一片施展才华的广阔天地。

    王启明对我们党也是充满了热爱之情，对党的领导寄予了无限的信任。他曾在“庆祝中国共产党七十周年纪念大会”上讲话中说：“我们国家经济的繁荣，国力的强盛，国际地为的提高，都是党的英明领导的结果。科学技术是否发达，能否尽快转化为生产力，关系到我们民族的兴衰，国家的命运，关系到社会主义优越性的发挥，也关系到党的领导地位的巩固。我们这一支党多年培养的科技队伍，应该有历史使命感，通过自己的科学实践为实现共产主义做贡献”。“我孜孜以求的，是在事业中干出成绩，以此来报效祖国，感谢党和人民对我的厚爱。”王启明的心里，事业是他的唯一。

    50多年来，王启明遵循着这一目标，锲而不舍，劳而不倦，像一名接力赛选手始终奔跑在科研前沿的第一线，而又把接力棒及时地传递给后继的年青一代，为党和祖国的现代化建设事业，建树了卓著的业绩。

                                                                                

文章来源：《中国科学报》