中科院半导体所学位论文

1报告人：Dr. Bin Ouyang，University of California Berkeley, Berkeley, California, United States时间：09月15日（周三） 10:00单位：中国科学院物理研究所参会方式：腾讯会议会议链接：会议ID：213 438 228会议密码：0915摘要：Promising materials in a lot of situations come with complicate composition and bond topology. The structural complexity makes such materials difficult to understand and manipulate. To rationale the design of materials with complex structure, data driven computational framework that combines first principal calculations, high throughput computation, data mining and machine learning has been established to answer two fundamental questions 1) How does the building block of complicate crystal structure --- atomic scale local structures influence materials properties? 2) How to design accessible chemical reaction pathway to synthesize promising materials in experiments? The capability of the current theoretical framework will be demonstrated by several case studies on materials for energy storage and conversion. Additionally, future opportunities and challenges on accelerating the discovery of new materials with structural complexity will be demonstrated.报告人简介：Dr. Bin Ouyang is a theorist working on predictive synthesis of inorganic materials, mass/phonon/electron transport, and materials discovery through data mining and machine learning. He obtained PhD in Materials Engineering at McGill University in 2017. Currently, he is a postdoc scholar at University of California Berkeley working on developing theoretical and computational tools to understand energy storage/conversion materials. Up until now, he has authored 45 papers in diverse fields of material science including batteries, catalysis, metal alloys and nanomaterials. He is interested in developing theoretical and computational tools for accelerating the discovery and understanding of materials with complex atomic structure and chemical 报告人：史春艳、Mark Kasperczyk时间：9月14日(周二)16:00主办方：苏黎世仪器参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：想要实现控制超导量子比特和自旋量子比特，并无需校准混频器吗？参加我们的线上研讨会，了解SHFSG 信号发生器如何帮助您生成快速且高保真的量子门控序列，同时在频谱纯度和稳定性树立了新标杆。研讨会内容包括技术概述、仪器介绍和实际演示：· 工作频率高达 GHz，无需校准混频器· 可输出高纯度信号，最大化量子门控保真度· 单台仪器控制多达8个量子比特3报告人：薛光明，北京量子信息科学研究院时间：9月15日(周三) 10:00主办方：Oxford Instruments Nanoscience牛津仪器纳米科学部参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：量子计算机是基于量子力学规律运行的计算机，超导系统是最可能实现普适量子计算机的方案之一。最近几年，超导量子计算得到了很大的发展，完成了“量子优势”的展示，即在某个特定的计算任务中超越经典计算机。本报告将介绍超导量子计算的发展历史，超导量子计算中核心的实验技术，包括量子比特设计制备、制冷机中测量线路实现、量子比特的操控等。报告人简介：薛光明，博士毕业于中国科学院物理研究所，现为北京量子信息科学研究院副研究员，从事超导量子计算方向研究有十余年的时间，目前工作主要集中在量子芯片性能的提高、芯片的扩展性能研究、芯片封装和低噪声宽带约瑟夫森放大器的设计和制备。4报告人：王健，北京大学时间：9月15日（周三）14:00单位：复旦大学物理系参会方式：zoom会议链接：会议ID：687 092 02732会议密码：178073摘要：After decades of explorations, suffering from the subtle nature and sample quality, whether a metallic ground state exists in a two-dimensional (2D) system beyond Anderson localization is still a mystery. Our work reveals how quantum phase coherence evolves across bosonic superconductor-metal-insulator transitions via magneto-conductance quantum oscillations in high-Tc superconducting films with patterned nanopores. A robust intervening anomalous metallic state characterized by both resistance and oscillation amplitude saturations in the low temperature regime is detected, which suggests that the saturation of phase coherence plays a prominent role in the formation of the anomalous metallic state. Furthermore, we carried out a systematic transport study on the macro-size ambient-stable ultrathin crystalline PdTe2 films grown by molecular beam epitaxy (MBE). Remarkably, at ultralow temperatures, the film undergoes superconducting state and anomalous metallic state with increasing perpendicular magnetic field. The high quality filters are used to exclude the influence from external high frequency noise. Our findings offer the reliable evidences on the existence of anomalous quantum metallic ground states in 2D systems, which could be of fundamental importance for the understanding of quantum superconductor is a kind of superconducting system with strong spin-orbit coupling (SOC). It is reported that the broken in-plane inversion symmetry gives rise to Zeeman-type SOC, which polarizes the spins of the electrons to the out-of-plane direction and leads to a huge in-plane critical magnetic field much larger than Pauli limit. The Pauli limit is defined as the magnetic field required to destroy the Cooper pairs via the spin pair breaking effect in conventional superconductors. This special superconductivity with strong Zeeman-type SOC is called Ising superconductivity. Because of Zeeman-type SOC and spin polarizations, Ising superconductors exhibit large in-plane critical field up to several times of the Pauli limit. For the first time, we reported the observation of Ising superconductivity in macrosize monolayer NbSe2 films grown by MBE and the interface induced Ising superconductivity in ultrathin crystalline Pb films. Furthermore, the 6-monolayer (ML) (around 3 nm) PdTe2 film exhibits a large in-plane criticalfield more than 7 times of the Pauli limit, which is the characteristic of Ising superconductivity. Different from the previously reported Ising superconductors, the PdTe2 film keeps the in-plane inversion symmetry, which indicates that there exists a new mechanism of Ising superconductivity, so-called type-II Ising superconductivity.报告人简介：王健，北京大学教授，2001年本科毕业于山东大学物理学系，2007年博士毕业于中国科学院物理研究所。2006年到2011年，在美国宾夕法尼亚州立大学做博士后和助理研究员。2010成为北京大学副教授，并于2017年晋升为教授。2015年获得马丁·伍德爵士中国物理科学奖，2019年获得高等学校科学研究成果奖青年科学奖。他目前的研究兴趣是低维超导体和拓扑材料的量子输运性质。近年来，王健课题组与合作者在二维晶体超导中发现了量子格里菲斯奇异性，并在二维高温超导中发现了反常金属态，通过输运和Meissner测量发现了单晶格厚的FeSe薄膜中高超导转变温度的直接证据，发现了固态系统中对数周期的量子振荡，发展了一种探测拓扑超导的新方法（拓扑材料中尖端诱导的非常规超导电性），首先在超导转变温度大于60K的高温超导中无外磁场下探测到了原子线缺陷两端的Majorana束缚态，发现了无朗道能级的高陈数和高温量子霍尔效应等。他已经撰写了100多篇论文，包括Science，ScienceAdvances，NaturePhysics，NatureMaterials，NatureNanotechnology，NaturePhysics，NatureMaterials，NatureNanotechnology，NatureCommunications，PNAS，PhysicalReviewX，PhysicalReviewLetters，NanoLetters，JACS，AdvancedMaterials，ACSnano等杂志。北京大学王健实验室拥有超低温-高磁场测量系统和低温扫描隧道显微镜/谱-分子束外延组合式超高真空系统。5报告人：袁凡奇，北京计算科学研究中心时间：9月16日（周四）15:00单位：北京大学物理学院地点：物理大楼中楼212大教室摘要：When both inversion and time-reversal symmetries are broken, the critical current of a superconductor can be nonreciprocal. In this work we show that in certain classes of two-dimensional superconductors with antisymmetric spin-orbit coupling, Cooper pairs acquire a finite momentum upon the application of an in-plane magnetic field, and as a result, critical currents in the direction parallel and antiparallel to the Cooper pair momentum become unequal. This supercurrent diode effect is also manifested in the polarity-dependence of in-plane critical fields induced by a supercurrent. These nonreciprocal effects may be found in polar SrTiO3 film, few-layer MoTe2 in the Td phase, and twisted bilayer graphene in which the valley degree of freedom plays the role analogous to spin.报告人简介：Noah F. Q. Yuan got his Ph. D. from the Hong Kong University of Science and Technology in 2017, and then went to MIT as a postdoc in Liang Fu’s group. He is mainly interested in superconductivity and two-dimensional materials, and has been working on topological superconductivity, moiré superlattices, supercurrent diode effect and other related 报告人：李新征，北京大学时间：9月17日(周五) 15:00单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心、国际功能材料量子设计中心、中科院强耦合量子材料物理重点实验室、中国科大物理系、科研部参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：在凝聚态系统的物性模拟中，人们往往倾向于利用球-棒模型来理解电子结构。当原子核振动需要被考虑时，借助声子的概念，在简谐近似的框架下对其量子效应进行描述。在该报告中，我们将突破此理论框架，基于玻恩-黄展开来理解凝聚态体系中的物性。重点，是针对原子核量子效应进行模拟的路径积分分子动力学方法。利用此方法，我们将重点讨论核量子效应对氢键系统结构的影响、高压下轻元素的相图及电声耦合对其影响、金属表面氢原子扩散等具体物理问题。如果时间允许，我们还会介绍一个基于组内新发展的模型哈密顿量方法展开的铁电-顺电相变问题研究。报告人简介：李新征，北京大学博雅特聘教授。2000年、2003年、2008年分别在武汉大学物理系、中科院半导体所、德国马普学会Fritz-Haber研究所获学士、硕士、博士学位，2008-2011年在伦敦大学学院从事博后研究，2012年入职北京大学物理学院。主要研究领域是凝聚态物理中一些计算方法的发展与应用，重点是与核量子效应相关的理论方法的发展。基于这些工作，发表论文50余篇，他引2000余次，同时出版凝聚态计算方向英文专著一部（《Computer Simulations of Molecules and Condensed Matters: From Electronic Structures to Molecular Dynamics》）与群论课程中文教材一部（《群论及其在凝聚态物理中的应用》）。2016年成果入选中国科学十大进展（3/3），2019年获教育部高等学校科学研究自然科学一等奖（3/5）。现任Journal of Physics: Condensed Matter、Chemical Physics、Computer Physics Communications杂志编委、中国物理学会凝聚态计算专业委员会委员。7报告人：周昊欣，加州理工学院时间：9月16日（周四）10:00单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心、国际功能材料量子设计中心、中科院强耦合量子材料物理重点实验室、中国科大物理系、科研部参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：I will be presenting our observation of ferromagnetism and superconductivity in rhombohedral trilayer graphene. Rhombohedral trilayer graphene is a two-dimensional electron system where three layers of graphene are stacked to form a rhombohedral lattice. The band structure of rhombohedral trilayer graphene features van Hove singularities in the low energy regime, where the density of states diverges. The van Hove singularities can be enhanced by applying an electrical displacement field perpendicular to the sample, inducing Fermi surface instability. By combining cryogenic electrical transport measurement and quantum capacitance measurement, we found the Fermi surface instability drives spontaneous ferromagnetic polarization of the electron system into one or more spin- and valley flavors. The interplay of magnetic phase transitions and the change of the Fermi surface topology lead to a complex phase diagram in the density – displacement field space. More interestingly, superconductivity is observed near some phase boundaries, featuring zero resistance below 100mK that can be eliminated by sufficiently large electrical current or magnetic field. While the major features of the magnetic phase diagram can be captured by a simple Stoner model, the origin of superconductivity remains unclear. Our observation of the ferromagnetism and superconductivity in an itinerant electronic system may enable a new class of field-effect controlled mesoscopic electronic devices combining correlated electron phenomena.报告人简介：周昊欣于2015年本科毕业于中国科学技术大学少年班学院，2021年在美国加州大学圣巴巴拉分校获得物理学博士学位，导师是Prof. Andrea Young。他的研究集中在二维材料范德华异质结在低温下的热力学和输运性质，包括量子霍尔效应，关联电子磁性等。相关成果发表在Nature，Science 5篇，Nature Physics 2篇，Physical Review Letter 1篇。他于2021年获得加州理工学院IQIM Postdoctoral Fellowship，继续从事相关领域的研究工作。更多报告信息：

1报告人：Dr. Bin Ouyang，University of California Berkeley, Berkeley, California, United States时间：09月15日（周三） 10:00单位：中国科学院物理研究所参会方式：腾讯会议会议链接：会议ID：213 438 228会议密码：0915摘要：Promising materials in a lot of situations come with complicate composition and bond topology. The structural complexity makes such materials difficult to understand and manipulate. To rationale the design of materials with complex structure, data driven computational framework that combines first principal calculations, high throughput computation, data mining and machine learning has been established to answer two fundamental questions 1) How does the building block of complicate crystal structure --- atomic scale local structures influence materials properties? 2) How to design accessible chemical reaction pathway to synthesize promising materials in experiments? The capability of the current theoretical framework will be demonstrated by several case studies on materials for energy storage and conversion. Additionally, future opportunities and challenges on accelerating the discovery of new materials with structural complexity will be demonstrated.报告人简介：Dr. Bin Ouyang is a theorist working on predictive synthesis of inorganic materials, mass/phonon/electron transport, and materials discovery through data mining and machine learning. He obtained PhD in Materials Engineering at McGill University in 2017. Currently, he is a postdoc scholar at University of California Berkeley working on developing theoretical and computational tools to understand energy storage/conversion materials. Up until now, he has authored 45 papers in diverse fields of material science including batteries, catalysis, metal alloys and nanomaterials. He is interested in developing theoretical and computational tools for accelerating the discovery and understanding of materials with complex atomic structure and chemical 报告人：史春艳、Mark Kasperczyk时间：9月14日(周二)16:00主办方：苏黎世仪器参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：想要实现控制超导量子比特和自旋量子比特，并无需校准混频器吗？参加我们的线上研讨会，了解SHFSG 信号发生器如何帮助您生成快速且高保真的量子门控序列，同时在频谱纯度和稳定性树立了新标杆。研讨会内容包括技术概述、仪器介绍和实际演示：· 工作频率高达 GHz，无需校准混频器· 可输出高纯度信号，最大化量子门控保真度· 单台仪器控制多达8个量子比特3报告人：薛光明，北京量子信息科学研究院时间：9月15日(周三) 10:00主办方：Oxford Instruments Nanoscience牛津仪器纳米科学部参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：量子计算机是基于量子力学规律运行的计算机，超导系统是最可能实现普适量子计算机的方案之一。最近几年，超导量子计算得到了很大的发展，完成了“量子优势”的展示，即在某个特定的计算任务中超越经典计算机。本报告将介绍超导量子计算的发展历史，超导量子计算中核心的实验技术，包括量子比特设计制备、制冷机中测量线路实现、量子比特的操控等。报告人简介：薛光明，博士毕业于中国科学院物理研究所，现为北京量子信息科学研究院副研究员，从事超导量子计算方向研究有十余年的时间，目前工作主要集中在量子芯片性能的提高、芯片的扩展性能研究、芯片封装和低噪声宽带约瑟夫森放大器的设计和制备。4报告人：王健，北京大学时间：9月15日（周三）14:00单位：复旦大学物理系参会方式：zoom会议链接：会议ID：687 092 02732会议密码：178073摘要：After decades of explorations, suffering from the subtle nature and sample quality, whether a metallic ground state exists in a two-dimensional (2D) system beyond Anderson localization is still a mystery. Our work reveals how quantum phase coherence evolves across bosonic superconductor-metal-insulator transitions via magneto-conductance quantum oscillations in high-Tc superconducting films with patterned nanopores. A robust intervening anomalous metallic state characterized by both resistance and oscillation amplitude saturations in the low temperature regime is detected, which suggests that the saturation of phase coherence plays a prominent role in the formation of the anomalous metallic state. Furthermore, we carried out a systematic transport study on the macro-size ambient-stable ultrathin crystalline PdTe2 films grown by molecular beam epitaxy (MBE). Remarkably, at ultralow temperatures, the film undergoes superconducting state and anomalous metallic state with increasing perpendicular magnetic field. The high quality filters are used to exclude the influence from external high frequency noise. Our findings offer the reliable evidences on the existence of anomalous quantum metallic ground states in 2D systems, which could be of fundamental importance for the understanding of quantum superconductor is a kind of superconducting system with strong spin-orbit coupling (SOC). It is reported that the broken in-plane inversion symmetry gives rise to Zeeman-type SOC, which polarizes the spins of the electrons to the out-of-plane direction and leads to a huge in-plane critical magnetic field much larger than Pauli limit. The Pauli limit is defined as the magnetic field required to destroy the Cooper pairs via the spin pair breaking effect in conventional superconductors. This special superconductivity with strong Zeeman-type SOC is called Ising superconductivity. Because of Zeeman-type SOC and spin polarizations, Ising superconductors exhibit large in-plane critical field up to several times of the Pauli limit. For the first time, we reported the observation of Ising superconductivity in macrosize monolayer NbSe2 films grown by MBE and the interface induced Ising superconductivity in ultrathin crystalline Pb films. Furthermore, the 6-monolayer (ML) (around 3 nm) PdTe2 film exhibits a large in-plane criticalfield more than 7 times of the Pauli limit, which is the characteristic of Ising superconductivity. Different from the previously reported Ising superconductors, the PdTe2 film keeps the in-plane inversion symmetry, which indicates that there exists a new mechanism of Ising superconductivity, so-called type-II Ising superconductivity.报告人简介：王健，北京大学教授，2001年本科毕业于山东大学物理学系，2007年博士毕业于中国科学院物理研究所。2006年到2011年，在美国宾夕法尼亚州立大学做博士后和助理研究员。2010成为北京大学副教授，并于2017年晋升为教授。2015年获得马丁·伍德爵士中国物理科学奖，2019年获得高等学校科学研究成果奖青年科学奖。他目前的研究兴趣是低维超导体和拓扑材料的量子输运性质。近年来，王健课题组与合作者在二维晶体超导中发现了量子格里菲斯奇异性，并在二维高温超导中发现了反常金属态，通过输运和Meissner测量发现了单晶格厚的FeSe薄膜中高超导转变温度的直接证据，发现了固态系统中对数周期的量子振荡，发展了一种探测拓扑超导的新方法（拓扑材料中尖端诱导的非常规超导电性），首先在超导转变温度大于60K的高温超导中无外磁场下探测到了原子线缺陷两端的Majorana束缚态，发现了无朗道能级的高陈数和高温量子霍尔效应等。他已经撰写了100多篇论文，包括Science，ScienceAdvances，NaturePhysics，NatureMaterials，NatureNanotechnology，NaturePhysics，NatureMaterials，NatureNanotechnology，NatureCommunications，PNAS，PhysicalReviewX，PhysicalReviewLetters，NanoLetters，JACS，AdvancedMaterials，ACSnano等杂志。北京大学王健实验室拥有超低温-高磁场测量系统和低温扫描隧道显微镜/谱-分子束外延组合式超高真空系统。5报告人：袁凡奇，北京计算科学研究中心时间：9月16日（周四）15:00单位：北京大学物理学院地点：物理大楼中楼212大教室摘要：When both inversion and time-reversal symmetries are broken, the critical current of a superconductor can be nonreciprocal. In this work we show that in certain classes of two-dimensional superconductors with antisymmetric spin-orbit coupling, Cooper pairs acquire a finite momentum upon the application of an in-plane magnetic field, and as a result, critical currents in the direction parallel and antiparallel to the Cooper pair momentum become unequal. This supercurrent diode effect is also manifested in the polarity-dependence of in-plane critical fields induced by a supercurrent. These nonreciprocal effects may be found in polar SrTiO3 film, few-layer MoTe2 in the Td phase, and twisted bilayer graphene in which the valley degree of freedom plays the role analogous to spin.报告人简介：Noah F. Q. Yuan got his Ph. D. from the Hong Kong University of Science and Technology in 2017, and then went to MIT as a postdoc in Liang Fu’s group. He is mainly interested in superconductivity and two-dimensional materials, and has been working on topological superconductivity, moiré superlattices, supercurrent diode effect and other related 报告人：李新征，北京大学时间：9月17日(周五) 15:00单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心、国际功能材料量子设计中心、中科院强耦合量子材料物理重点实验室、中国科大物理系、科研部参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：在凝聚态系统的物性模拟中，人们往往倾向于利用球-棒模型来理解电子结构。当原子核振动需要被考虑时，借助声子的概念，在简谐近似的框架下对其量子效应进行描述。在该报告中，我们将突破此理论框架，基于玻恩-黄展开来理解凝聚态体系中的物性。重点，是针对原子核量子效应进行模拟的路径积分分子动力学方法。利用此方法，我们将重点讨论核量子效应对氢键系统结构的影响、高压下轻元素的相图及电声耦合对其影响、金属表面氢原子扩散等具体物理问题。如果时间允许，我们还会介绍一个基于组内新发展的模型哈密顿量方法展开的铁电-顺电相变问题研究。报告人简介：李新征，北京大学博雅特聘教授。2000年、2003年、2008年分别在武汉大学物理系、中科院半导体所、德国马普学会Fritz-Haber研究所获学士、硕士、博士学位，2008-2011年在伦敦大学学院从事博后研究，2012年入职北京大学物理学院。主要研究领域是凝聚态物理中一些计算方法的发展与应用，重点是与核量子效应相关的理论方法的发展。基于这些工作，发表论文50余篇，他引2000余次，同时出版凝聚态计算方向英文专著一部（《Computer Simulations of Molecules and Condensed Matters: From Electronic Structures to Molecular Dynamics》）与群论课程中文教材一部（《群论及其在凝聚态物理中的应用》）。2016年成果入选中国科学十大进展（3/3），2019年获教育部高等学校科学研究自然科学一等奖（3/5）。现任Journal of Physics: Condensed Matter、Chemical Physics、Computer Physics Communications杂志编委、中国物理学会凝聚态计算专业委员会委员。7报告人：周昊欣，加州理工学院时间：9月16日（周四）10:00单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心、国际功能材料量子设计中心、中科院强耦合量子材料物理重点实验室、中国科大物理系、科研部参会方式：蔻享直播会议链接：摘要：I will be presenting our observation of ferromagnetism and superconductivity in rhombohedral trilayer graphene. Rhombohedral trilayer graphene is a two-dimensional electron system where three layers of graphene are stacked to form a rhombohedral lattice. The band structure of rhombohedral trilayer graphene features van Hove singularities in the low energy regime, where the density of states diverges. The van Hove singularities can be enhanced by applying an electrical displacement field perpendicular to the sample, inducing Fermi surface instability. By combining cryogenic electrical transport measurement and quantum capacitance measurement, we found the Fermi surface instability drives spontaneous ferromagnetic polarization of the electron system into one or more spin- and valley flavors. The interplay of magnetic phase transitions and the change of the Fermi surface topology lead to a complex phase diagram in the density – displacement field space. More interestingly, superconductivity is observed near some phase boundaries, featuring zero resistance below 100mK that can be eliminated by sufficiently large electrical current or magnetic field. While the major features of the magnetic phase diagram can be captured by a simple Stoner model, the origin of superconductivity remains unclear. Our observation of the ferromagnetism and superconductivity in an itinerant electronic system may enable a new class of field-effect controlled mesoscopic electronic devices combining correlated electron phenomena.报告人简介：周昊欣于2015年本科毕业于中国科学技术大学少年班学院，2021年在美国加州大学圣巴巴拉分校获得物理学博士学位，导师是Prof. Andrea Young。他的研究集中在二维材料范德华异质结在低温下的热力学和输运性质，包括量子霍尔效应，关联电子磁性等。相关成果发表在Nature，Science 5篇，Nature Physics 2篇，Physical Review Letter 1篇。他于2021年获得加州理工学院IQIM Postdoctoral Fellowship，继续从事相关领域的研究工作。更多报告信息

王守武：执着创“芯”六十年□华良甫·1919年，出生于苏州一户名门望族，4岁随父亲来到上海。·1940年代，留学美国，在普渡大学获硕士、博士学位并留校。·1950年代初，携家人回国，参与组建国内首个半导体实验室，并获多项“中国第一”的成果。·1960年代，参与创建中科院半导体所，推动我国研发成功首个砷化镓激光器。·1980年代，受命负责国内大规模集成电路及其工艺研究。·21世纪，耄耋之年仍牵挂祖国超大规模集成电路工业。熟悉我国微电子科技领域情况的人们可能都知道，在该领域有三足鼎立一说，说的是黄昆、谢希德、王守武三位在解放初期从国外归来的博士、中科院学部委员。黄昆、谢希德两位分别在晶格动力学散射理论和表面态物理方面卓有创建，而王守武则主攻半导体器件物理，偏重于应用。如今，这三位杰出科学家中的前两位已经作古，唯一健在的只有王守武先生。相对于黄、谢两位，王守武的知名度稍逊些，这可能与他一直在科研和产业化一线从事实际工作有关。今年是王老推动我国首个砷化镓激光器研制成功的第50个年头，也是他作为首批海归博士回国工作的第63个年头。上世纪80年代中期，王老在上海推动集成电路产业化工作期间，笔者有幸参与接待，因而有机会结识这位享誉业内的科学家。以后，我还有几次机会见到他，最近一次是去年在美国他女儿家。当时，他思维清晰、记忆力强、声音宏亮，就是耳朵有些重听。尽管已是94岁高龄，但王老一直牵挂着祖国超大规模集成电路工业生产情况。从那时起，笔者就很想把自己所了解的有关王守武院士的事迹写出来，让更多人知道，在中国半导体科技和集成电路产业领域，有这样一位开拓者。出身望族的“海归”王守武1919年出生于苏州的名门望族。父亲王季同（1876~1948）是留英学者，1927年随蔡元培先生筹备中央研究院，在数学和机电方面有很深的造诣。王守武4岁随父来上海，少年时期基本在苏州、上海两地生活读书。高中毕业前夕，因疟疾重犯，耽误了学校的年末考试和苏州全区的毕业会考，只拿到肄业证书的他无法入读清华、燕京等名校，只得听从曾留学德国的大哥的建议，进上海同济大学德文补习班学习。一年后，他重回苏州中学参加会考，拿到了高中文凭，才正式成为同济大学机电系的学生。1941年毕业后，王守武曾到工厂短暂工作几年，之后转到同济大学任教。1945年抗战胜利，憧憬“科学救国”的王守武于当年10月入美国印第安纳州普渡大学研究生院攻读工程力学，翌年6月，获硕士学位。因各门功课成绩优异，校方资助他攻读博士学位。此时，正在兴起的量子力学引起王守武的兴趣，他便从工程力学转向微观粒子运动规律的研究，并于两年后获得博士学位后留校从教。1949年新中国成立，特别是1950年朝鲜战争爆发后，身在美国的王守武归国心切。他以看望年迈多病的寡母为由，抓住时机，携同在美国留学的夫人葛修怀女士（上海籍），怀抱不满周岁的女儿，于1950年回到祖国。由此，王守武开始了为国效力的生涯。从零开始的突击1956年在周恩来总理亲自领导下，我国制订了十二年科技发展远景规划，半导体技术被列为当时四大科研重点之一。中央有关部门决定，由黄昆、谢希德和王守武等知名学者在人才培养和开拓性研究方面进行突击。王守武在美国学的主要还是偏物理本身的内容，但他深知半导体工作的重要性，毅然中断其他科研项目，全身心投入半导体研究，在中科院应用物理所组建了国内第一个半导体研究室，首先抓的是晶体管中最基本的材料——锗的制取。他一面抓锗材料的提纯，一面亲自领导设计制造了我国第一台拉制半导体锗材料的单晶炉，并于1957年底拉制成功了我国第一根锗单晶。同年11月底到次年初，王守武与同事合作，研制成功了我国第一批锗合金结晶体管，并掌握了锗单晶中的掺杂技术，能控制锗单晶的导电类型、电阻率及少数载流子寿命等电学指标，达到了器件生产的要求。1957年，林兰英博士回国，王守武亲自去她住的宾馆，成功将她动员到半导体工作组，就任材料研究组组长，具体实施硅单晶的拉制。在王守武、林兰英和课题组的共同努力下，我国第一根硅单晶于1958年7月问世。为了促进我国第二代（晶体管型）电子计算机的研究，在王守武等的组织领导下，1958年，我国最早的一家生产晶体管的工厂中国科学院109厂创立，从事锗高频晶体管的批量生产。在人员和设备都较欠缺的情况下，全厂人员奋战到1959年底，为研制109乙型计算机提供了12个品种、万多只锗晶体管，完成了该机所需的器件生产。在我国科技发展史上，在两年内，一项产品、尤其是尖端科研领域的产品能实现从零开始、完成从研制到生产的整个过程，实属罕见。上世纪50年代末和60年代初，受国家科委和中科院的委托，王守武开始筹建中科院半导体所。1960年9月，该所成立，王守武被任命为首任副所长，全面负责科研业务管理和分支学科开拓的筹备。以后，在检测设备、统一标准，特别在我国首个砷化镓激光器研究方面，他做了大量工作，还建立了半导体测试中心。再次受命担重任文革中，王守武遭受不公正待遇，备受诬蔑和诽谤，但他仍利用机会阅读文献，紧盯国际上迅猛发展的集成电路技术。文革后期，周总理要中科院重视基础理论研究，王守武立即抓住这一时机，对耿氏器件中的雪崩驰豫振荡作了深入探讨，相关论文在1975年美国物理学会年会上宣读，受到国外同行好评。当年的《中国科学》杂志发表了这篇论文。1978年10月，中科院主要领导请王先生出马，要他全面负责4千位MOS随机存储器的研究工作。这是一种大规模集成电路，要在不到4×4毫米见方的单元硅片上，经过40多道工序，制作出由万多个晶体管、电阻、电容等元件构成的电子电路。如果单项工艺的完好率达到95%，芯片的最终工艺完好率也只有13%。要制作出样品，并有一定的成品率，谈何容易。王守武从稳定工艺入手，跟着片子的流程，对工艺线的每道工序进行认真细致的检查，要求各工序的负责人，详尽地定出各自的操作规程。定好后就严格执行，未经工艺负责人应允，不许随意更改。1980年，刚刚过完春节，上级要王守武去中国科学院109工厂兼任厂长职务，开展4K大规模集成电路的推广工作，从事提高成品率、降低成本的集成电路生产试验。当时，国际上微处理器迅速发展，电脑即将推向社会，进入家庭已成趋势，大规模集成电路生产及配套设备、基础材料研制工作，由此成为当务之急。1983年，年逾花甲的王守武再一次受命，出任国务院电子振兴领导小组集成电路顾问组组长、国家科委半导体专业组组长，挑起了全国大规模集成电路会战领军者的重担。院士当厂长回顾王守武的经历和贡献，有一个单位和职务不得不提，那就是我国第一家半导体器件厂——中科院109厂（中科院微电子所的前身）。所有介绍王守武的文字中都会有这样的表述：1958年，他亲自创建中国科学院109厂，实现了锗高频晶体管的批量生产。1980年至1986年兼任中国科学院109厂厂长。院士为何答应任厂长？对此，原中科院109厂党委书记张钟达和原109厂总工办主任马文杰曾撰文介绍：1980年代初中期，王守武回到他20多年前创办的109厂上任的直接原因，是保证科研成果顺利转化为生产计划，保证已获国家批准的109厂现代化引进线的建设更先进、更科学、更能起示范样板的作用；而更深层次的考虑，是他对国际集成电路产业的发展趋势、以及我国集成电路产业当时的现状进行分析后认为，我国集成电路产业只有把手工作坊式的生产方式转变成现代工业化的生产方式才有出路。要进行工业化的集成电路生产，生产线就必须是条件稳定、设备稳定、操作稳定、工艺稳定、实施科学管理的受控生产线。也就是说，王先生是怀着对国家集成电路事业的高度责任感来进行一项全新的探索。张钟达和马文杰举了一个例子，工业化生产要求高纯度，必须实行管道化运输，为保证气体质量，王先生要求数十米长的气体输送管道要能抽真空，而且真空度要保持24小时不发生变化。可管路上使用的气体表几乎个个都有微漏气，达不到这个要求。怎么办？他就让大家将零件一个个拆开，分析每个零件的作用，查找漏气的原因，对症下药进行改造。最终，问题解决了。执着的“八级钳工”王守武知识渊博，工作严谨细致，什么事都要搞清所以然，认真到几乎执着的程度。对基础辅助材料、超纯水（纯度达以上）、MOS级化学试剂，他都一丝不苟地进行分析、测试；对设计版图，他反复对比、修改、优选。为提高集成电路成品率，他要求每一道工序成品率要在95%以上，关键工序完好率要达99%以上。他身教重于言教，样样事情都是从自己做起。所用设备、仪器、仪表，一台台、一件件认真检修检测，并加以必要改造和革新。光刻机有渗油、蒸发台铝的厚度和致密度性能不稳、椭圆偏振测厚仪经常有小毛病……都是他蹲在现场，甚至趴在地上查原因，换配件，一一解决。有一台长期被弃之一旁的国产切片机，老线上还需要用，维修的技术人员修了好几次就是修不好。王守武亲自动手，分析机器的机械动作原理、各部分控制电路的功能作用、可能出现的问题等，和大家一起讨论，鼓励大家一定要把它修好。六十多岁的他，有几次都是和大家一起，在地上一蹲就是几个小时，终于找出了问题所在，修好了电路，重新加工更换了丝杆，使这台老设备重又焕发青春。这样的事例不胜枚举。以至于王守武在行业内享有“八级钳工科学家”的雅号。用了一年时间，他把256位MOS随机存储器最高批量成品率提高到了当时国内前所未有的水平，最高一批达40%。当时在亚洲地区，这仅次于日本。难忘“上海缘”当时，上海是全国集成电路工业的主要基地，承担全国80%集成电路的生产。因为组织领导大规模集成电路研发和产业化方面的工作，王守武那段时间常来上海。笔者当时正在上海市大规模集成电路会战组工作，所以接触他机会较多,印象最深的是他日夜奋战，从不计较工作时间，总是毫无保留地尽自己所知、所能帮助年轻人。哪里最困难，问题最多，哪里就有他的身影。21世纪初，已80多岁的王老先生两次来沪，关心了解上海超大规模集成电路生产成品率、成本、质量、配套能力，还深入到浦东张江“中芯国际”工厂的第一线问这问那，到“贝岭”、“先进”、“新科”等集成电路企业了解情况。当年在上海和他一起参与过大规模集成电路产业会战的科技人员，至今仍非常怀念在王先生领导下，为国家大规模集成电路产业发展日夜拼搏的那段难忘岁月。

《半导体学报》是中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物。它报道半导体物理学、半导体科学技术和相关科学技术领域内最新的科研成果和技术进展，内容包括半导体超晶格和微结构物理，半导体材料物理，包括量子点和量子线等材料在内的新型半导体材料的生长及性质测试，半导体器件物理，新型半导体器件，集成电路的CAD设计和研制，新工艺，半导体光电子器件和光电集成，与半导体器件相关的薄膜生长工艺，性质和应用等等。本刊与物理类期刊和电子类期刊不同，是以半导体和相关材料为中心的，从物理，材料，器件到应用的，从研究到技术开发的，跨越物理和信息两个学科的综合性学术刊物。《半导体学报》发表中、英文稿件。《半导体学报》被世界四大检索系统（美国工程索引(EI)，化学文摘(CA)，英国科学文摘(SA)，俄罗斯文摘杂志(РЖ)）收录。《半导体学报》1980年创刊。现为月刊，每期190页左右，国内外公开发行。每期均有英文目次，每篇中文论文均有英文摘要。《半导体学报》主编为王守武院士。国内定价为35元。主要读者对象是从事半导体科学研究、技术开发、生产及相关学科的科技人员、管理人员和大专院校的师生。国内读者可直接到全国各地邮局订阅。