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光學名人
高鼎三

高鼎三(1914.7.24——2002.6.13 半導體光電子學專家。上海人。

1995年當選為中國工程院院士。

我國半導體事業開拓者之一。在國內首先研制成大功率整流器、三極管、光電二級管、較早研制成功GaAs激光器。承擔了“863”計劃中“可見光激光器”的結構設計及工藝研究和“半導體激光器熱傳遞特性”等研究項目,取得很大成績。

人物生平

高鼎三(1914 07.24 - 2002 06.13),著名半導體物理與器件學家、微電子與光電子專吉林大學教授、中國工程院院士。出生于上海,其父是江蘇宜興丁蜀鎮人。1937年考入交通大學。1947年赴美國加利福尼亞大學留學。1951年取得碩士學位后開始攻讀博士學位。1955年回到祖國,到東北人民大學(現吉林大學)任教。1959年他主持建立了全國第一個半導體系,成功研制了我國首個鍺功率器件,是我國半導體事業的開拓者,并組建了吉林大學集成光電子國家重點實驗室,為我國光電器件和半導體激光器發展傾注了畢生精力,并培養了一大批專業人才。1995年當選為中國工程院院士。2002613日病逝。

主要經歷

1914724日 出生于上海市。

19342月 考入上海大同大學附中讀書。

19377月 考入交通大學,“8·13”戰事爆發后到武漢大學借讀。

1938—1941年 轉入昆明西南聯合大學求學直至畢業。

1941—1948年 中國研究院評議會任《科學記錄》助理編輯。

1948—1953年 在美國加利福尼亞大學研究院物理系獲碩士學位后再讀博士課程。

1953—1955年 在美國洛杉磯國際整流器公司任研究員。

1955—1959年 在東北人民大學(后改為吉林大學)物理系任副教授、系副主任兼半導體研究室主任。

1959—1984年 任吉林大學半導體系主任、副教授、教授。

1984— 任吉林大學電子工程系名譽系主任、教授。

1990—1993年 擔任集成光電子學國家重點實驗室學術委員會主任。

出身貧寒

高鼎三,1914724日出生于上海市一個貧寒家庭。7歲靠母親的縫紉勞作和舅舅的照顧,開始到江陰觀音寺小學讀書。兩年后,母親帶他及弟弟去北京、營口等地找到了為生計而奔波的父親。飽經顛沛的高鼎三很知上學不易,每到一處甚為用功。13歲那年,因北方難以謀生,母親又帶他們回到了江陰。迫于生計,高鼎三只好棄學到當地一家綢布店當學徒,一連6載。學徒期間,他抓緊空閑時間閱讀報紙,在16歲那年又函授攻讀文科。30年代初期,國內政治動蕩,市場蕭條、店鋪倒閉,高鼎三失業了。1933年,時已年及20,從沒學過英語、數學、物理、化學的高鼎三在其剛從美國學成歸來的姨母的鼓勵與資助下,在家自學半年后考入上海大同大學附中(高中),以半工半讀形式讀至畢業。

胸懷抱負

1937年他考入了交通大學,并得到了上海愛國化學家吳蘊初出資設立的清寒教育基金資助。上海八一三戰事爆發后,高鼎三到武漢大學借讀,19389月又轉到昆明西南聯大讀書。19417月以優異成績畢業,獲得理學學士學位。 高鼎三大學畢業后到中央研究院評議會任《科學記錄》助理編輯,在主任編輯吳有訓教授直接領導下工作。 在武漢大學讀書期間,高鼎三有幸聆聽到周恩來同志的一次講演,使他對共產黨抗日政策有了直接了解。在西南聯大讀書時,又受到了吳有訓、周培源等教授的愛國精神和嚴謹治學態度的影響。在昆明參加工作之后,在當時社會各界反對國民黨獨裁統治、政治腐敗、主謀內戰的群眾性斗爭的影響下,特別是李公樸聞一多等人慘遭國民黨特務暗殺之后,高鼎三積極參加了聯大師生反對內戰的愛國游行示威。這些都成為高鼎三后來由美國回到新中國懷抱的思想基礎。 194711月,高鼎三被錄取為留美實習生,去美國加利福尼亞大學研究院繼續攻讀物理。因成績優異,第二年被錄取為助教(兼職)資格,免交學費。因國內經費斷絕,他就改走勤工儉學之路,1951年取得碩士學位后就開始攻讀博士學位。但因情況變化,中斷了學業,改去洛杉磯一家國際整流器公司任研究員。

心系祖國

19481955年期間,身處異國的高鼎三時時關心祖國的命運,他參加了進步組織留美科協并被推選為海灣地區候補副理事長,還擔任加州大學中國留學生學生會副主席。他為了能早日參加祖國建設,和其他愛國留學生一起積極申請回國,并聯名給美國總統寫信表明政治態度。雖然整流器公司經理答應給他加薪,希望他留在該公司,但他堅決拒絕。經過長達4年多的斗凈,終于在19555月初乘上威爾遜總統號輪船回到了闊別近8年的祖國。 八年間,祖國發生了翻天覆地的變化,目睹無數事實,使他對祖國的前途充滿了信心。當時許多條件較好的學校都邀請高鼎三前去工作,但他卻認定應該聽從組織分配。19559月,來到條件較為艱苦的東北人民大學(后改為吉林大學)任物理系副教授、副系主任兼半導體研究室主任。1959年他主持建立了半導體系,并任系主任一直到1984年。1978年他被評為教授,其間還一度兼任他親手創建的集成光電子研究室主任。1984年以后,他擔任了由半導體系擴建成的電子工程系名譽系主任。1995年被選為中國工程院院士。 高鼎三曾經擔任過由清華大學、吉林大學和中科院半導體研究所聯合組建的集成光電子學國家重點實驗室首屆學術委員會主任(19901993),中國電工學會理事,全國電工技術學會電力電子學會理事及中國電子學會半導體與集成技術分會委員,國家科委光通信專業組顧問及長春市物理學會副理事長,吉林省電子學會副理事長等學術職務。

成就及榮譽

開拓我國半導體事業

50年代初期,高鼎三在美國國際整流器公司工作期間,就曾提出一種新的工藝方法,為該公司解決了大面積大電流整流器的制造難題,他在那時主持研制成功的半導體大功率整流器,已被當時美國的有關業界用于美國火箭發動機、化工自動控制系統之中。 19562月,他去北京參加中國物理學會召開的關于半導體研究的會議。會上他滿懷信心地提出:要開展半導體的研究,趕上世界先進水平。回校后,他帶領半導體研制小組的同志,僅僅利用5個星期的時間就試制成鍺大功率整流器。這是我國第一個用鍺材料制造成的功率器件;1956325日向全國科學規劃會議報喜后,414日的《人民日報》、529日的《光明日報》及科學出版社在以后為慶祝建國十周年而出版的《十年來的中國科學》都對此作了詳細報導。此后不久,他又在國內研制成功鍺點接觸二極管和三極管。這些成果在當時被視為具有世界先進水平。

隨著半導體研究室和半導體系的相繼建成,他的報效祖國的熱情更為高漲。 19581959年,在他的指導下,吉林大學半導體系研制出了開國內先河的光電二極管。此外,還研制成功了半導體熱敏電阻、氧化銅整流器砷化鎵等半導體器件和半導體材料。 19621965年,他指導研究生進行了外延技術的研究,并制作了隧道二極管砷化鎵激光器、臺面晶體管等。 1976年,他主持研制的室溫工作的鋅擴散砷化鎵平面條形雙異質結激光器,達到了國內先進水平,獲1978年全國科技大會獎。 19861988年,他作為負責人承擔了國家自然科學基金項目復合腔波導互補半導體激光器橫模特性及縱模鎖定效應的研究。由于結構設計新穎及利用了互補原理,使激光器模式特性有了很大改善,從而制作出了較好的器件。該項成果于1985年獲電子部科技成果一等獎,1988年獲國家發明三等獎。 在七五八五期間,高鼎三還承擔并指導完成了許多重大科研項目,例如: 他指導的國家科委“863”計劃項目可見光激光器的研制,通過對結構設計、工作機理及工藝的研究,使紅光半導體激光器壽命有很大提高,其中階梯襯底內條形可見光半導體激光器1991年獲國家教委科技進步三等獎,1992年獲國家發明三等獎。 他指導的吉林省科委關于可見光激光器的開發應用項目,其中的研制成果半導體激光器傳輸特性研究1992年國家教委科技進步(甲類)三等獎。 他指導的國家攻關項目復合腔動態單膜半導體激光器,其對稱三腔型和原子轟擊內干涉型兩種均獲成功,實現了600MHz單模運轉。此外,還開展了耦合陣列大功率半導體激光器高速調制13μm激光器的研制工作。

為了更加深入研究半導體激光器的內部機理,他承擔國家自然科學基金項目長波長半導體激光器溫度特性研究1987年取得了三項省級鑒定成果。而后又利用電導數測量技術,開展了激光器失效機理方面的研究,取得了一定成果(1993年通過省級鑒定)。在八五期間作為“863”計劃,關于激光器可靠性研究方面的科研任務,電導數測量技術已實現儀器化。 針對半導體激光器皮秒(ps)技術在高速光電子學中的廣泛應用,他指導了七五期間“863”計劃的半導體激光器高速電光采樣儀研制項目,開展了半導體激光器超短光脈沖、強度自相關測試和超高速電光采樣儀技術的研究。其中超高速電光采樣測試裝置已達到1988美國貝爾實驗室的研究水平。超短脈沖已達113皮秒。以上兩項成果已在1991年通過省級鑒定。由于該項工作意義重大,八五期間又獲“863”支持。 此外,高鼎三一直重視電力半導體器件的研制工作。在70年代中期,他親自帶領師生深入工廠研制500A3000V大功率晶閘管,取得了可喜成果。1991年,他又指導博士研究生承擔了國家自然科學基金大功率光觸發晶閘管的研制工作。通過新結構設計與新工藝探索,已使該種晶閘管的工作特性得到了極大的提高。其成果于1991年獲國家教委科技進步二等獎。其中的新結構中心錐形槽狀光敏門極的大功率光控雙向晶閘管1992年國家發明四等獎。 這些成績的獲得是與高鼎三自己勤于鉆研、時刻關注本學科的發展潮流,和善于從中選取前沿課題、重視理論與實踐結合和講究發揮群體力量的素養是分不開的。順便提一下,要不是文革的干擾與破壞,吉林大學的半導體研究成果將會更多、更好。

關心半導體的發展

高鼎三非常關心國家半導體事業的發展。早在1956年及此后的若干年內,他在參加中央有關主管部門召開的全國半導體科學發展規劃以及其它學術會議上,都曾針對當時的發展勢態積極建言。198654日,高鼎三應邀參加國務院主持召開的高技術專家座談會,在參加信息專家組的討論中,他系統地闡述了美、日、西歐等國的光電子技術的發展水平及其戰略,繼而提出了我國應將光電子技術列為相對獨立的高技術研究開發項目的建議。接著在他的大會發言中,又深入地論述了光電子技術所包含的內容,光電子技術研究的總體目標及其分階段子目標,指出光電子技術與材料科學、激光技術、微電子技術、信息科學、計算機科學技術、通信技術等眾多學科互為基礎、互相促進的辯證關系,強調光電子技術的發展必將促進和帶動相關學科的發展,包括生命科學和生物工程及國防工程技術的發展。他的發言得到與會專家和領導的重視,他建議的光電子技術也被列為高技術研究的重要主題項目。19875月,國家計委批準了高鼎三與他的研究集體同中國科學院半導體研究所及清華大學聯合申報建立集成光電子學國家重點實驗室的申請。高鼎三被推舉為該實驗室的首屆學術委員會主任。該實驗室在1987年以來的幾次評估中,由于成績突出,一直被列為A類。 高鼎三對吉林省電子工業的發展也極為關心。1959年,還在他創立吉林大學半導體系的同時,就向有關主管部門提出了創辦長春半導體廠及中國科學院吉林分院半導體研究所(后改為東北物理所)的建議并參與籌建工作。這兩個單位的建成不僅使長春市成為培養半導體專門人才、進行半導體研究和器件生產的一個基地,也為我國東北地區發展半導體事業奠定了基礎。他還多次出席省市電子工業座談會,為省市電子工業的發展提出許多建設性意見。在198712月召開的長春市九屆人大會議上,他向市委書記、市長建議成立長春市高技術工業園區,并撰寫了吉林省半導體光電子技術的發展和前景論文,送省市領導和電子局。他常說:我雖出生在上海,但長春是我的第二故鄉,我愿為吉林省電子工業貢獻全部力量。

培養半導體事業人才

高鼎三自1956年到吉林大學執教至今,一直把教書育人放在工作的首位。他不僅在培養本科生、研究生中傾注了心血,而且用自己的言行帶出一支半導體專業教學與科研隊伍。 在日常教學中,他除了親自為本科生講授《晶體管原理》、《半導體物理》等專業課程和為研究生開設《光電子學》、《半導體激光器》等學位課外,還關心學生們的身心成長。平日,他喜歡和學生們交談,并常以自己在舊社會的坎坷經歷告誡他們要倍加珍惜新中國為他們創造的大好學習環境,要有為祖國的繁榮富強而發奮讀書的心志。其潤物細無聲的長者風范,使學生們不以他是系主任、名教授而怯于接近,而是愿意向他吐露真言和討論問題。不少離校較久的當年學生,每當議及高鼎三對他們循循善誘的情景,常會為之動容。高鼎三對他教過的學生在10余年后見面時也常能立即叫出他們的名字。他于60年代帶出的8名研究生、文革后培養的29名碩士生和18名博士生均已先后成才,其中有的已成為博士生導師、教授或高級工程師。至于本科畢業生,幾乎遍及全國半導體業界。可謂桃李滿天下。 高鼎三于1961年主持編寫的《晶體管原理講義》,在國內是該領域的開山之作,曾被許多高等院校、研究所和工廠視為頗具權威性的教材加以采用。 高鼎三每當承擔科研任務,他總是把年青教師、研究生乃至高年級本科生吸引到自己身邊,加以精心指導,以增長他們的才干。他支持年輕人搞科研,出成果,寫論文。雖然他們的許多論文及科研成果中都飽含著他的智慧與辛勞,但在署名時他總是讓年青人的名字寫在前面。文革中,他盡管遭到迫害,但他胸懷坦蕩,從沒說過違心的話,稍得寬解,便全身心地投入教學、科研之中,對黨、對群眾毫無怨言。他與人談話中常能坦言自己在處理某事或某人中曾經有過的欠當之舉。他這種致力于培養學生、積極承擔科研任務,熱愛社會主義祖國、胸襟坦蕩、淡泊名利和治學嚴謹的精神風貌,潛移默化地影響著、教育著周圍的人們。 高鼎三育人的主張在吉林大學創建發展半導體系之中得到體現,確立并力行理工結合、理化結合與工業生產結合的辦學方針。在這一方針指導下,半導體系(后改為電子工程系)為高等院校、科研單位及工廠培養了大量人才,也為僅由理科專業構成的半導體系演變成理科專業和工科專業相結合的電子工程系奠定了基礎。建系當初只有兩個專業和一個研究室的吉林大學半導體系如今已發展成為由五個專業構成的系、一個研究所及一個國家聯合重點實驗室吉林大學實驗區組成的教學和科研緊密結合的聯合體。 被選為工程院院士的高鼎三,精神更加振奮,現正在運籌電子工程系和集成光電子學國家重點實驗室向更高目標的攀登。他表示要在有生之年為祖國半導體事業的更加興旺貢獻全部力量。


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