陳星弼（1931—2019），中國科學院院士、教授、博導(dǎo)，1952年畢業(yè)于同濟大學電機系，畢業(yè)后在廈門大學電機系、南京工學院（現(xiàn)東南大學）無線電系擔任助教。1956年到成都電訊工程學院（現(xiàn)電子科技大學）任教。1983年任成都電訊工程學院微電子科學與工程系系主任、微電子研究所所長。他是我國第一批學習及從事半導(dǎo)體研究的科技人員之一，電子工業(yè)部“半導(dǎo)體器件與微電子學”專業(yè)第一個博士生導(dǎo)師，國際著名半導(dǎo)體器件物理學家、微電子學家，國際半導(dǎo)體界著名的超結(jié)結(jié)構(gòu)（Super Junction）的發(fā)明人，也是國際上功率器件的結(jié)終端理論的集大成者。他從1981年起開始對功率半導(dǎo)體器件進行研究，第一個提出了各種終端技術(shù)的物理解釋及解析理論。他提出了兩類縱向?qū)щ姷钠骷履蛪航Y(jié)構(gòu)，并作了唯一的三維電場分析結(jié)果，被國際學術(shù)界譽為功率器件的新里程碑。他發(fā)表200余篇學術(shù)論文，獲得授權(quán)中美等國發(fā)明專利40余項，其中著名的超結(jié)發(fā)明專利US5216275被國際專利他引超過550次，并授權(quán)給國際主流半導(dǎo)體公司。因?qū)Ω邏汗β蔒OSFET理論與設(shè)計的卓越貢獻，他于2015年5月獲得IEEE ISPSD（國際功率半導(dǎo)體器件與集成電路年會）頒發(fā)的最高榮譽“國際功率半導(dǎo)體先驅(qū)獎”，成為亞太地區(qū)首位獲此殊榮的科學家。2018年5月，因發(fā)明超結(jié)器件成為國內(nèi)首位入選IEEE ISPSD首屆全球32位名人堂的科學家。

半導(dǎo)體功率器件，是電能/功率處理的核心器件，更是弱電控制與強電運行之間的溝通橋梁，在“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型過程中，在民族電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。陳星弼院士為此付出了數(shù)十年的心血與智慧，直到生命最后一刻，仍念茲在茲。

2019年12月4日，這位被稱作中國半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)路人的科學家在成都去世，享年89歲。那條他常去實驗室的路上，鋪滿了金黃的銀杏葉，仿佛在懷念這位中國學人輝煌的科研人生，也似乎還在傾聽他對我國功率器件取得進一步突破的夢想。

“我想陳先生心里想的是，還要再活十年、二十年，還要再為國家和社會作出新的貢獻。所以陳先生是有言而未語，自己在堅持，希望能夠?qū)共∧??！标愋清龅膶W生、原四川省電子廳廳長蔣臣琦在看望病中的恩師時這樣說。

美國3D公司授予陳星弼的獎牌。

是?。￡愋清瞿菢訜釔凵?，熱愛科學。2019年10月，他還和學院的年輕人一起秋游都江堰；生病的前一天依然在實驗室里工作；即使在病床上，他也不閑著，琢磨如何改進輸液即將完畢時通知護士的方式。陳星弼的兒子感慨：“真的沒有想到啊……他還有好多事情想做，好多研究可以做，有很多新的idea（想法），這是他最大的遺憾?！?/p>

可是，這位老者沒有更多的時光了。2019年11月20日，陳星弼戴著無創(chuàng)呼吸機，在白細胞22000的情況下寫下了這樣一段話：“一生輾轉(zhuǎn)千萬里，莫問成敗重幾許，得之坦然，失之淡然。與其在別人的輝煌里仰望，不如親手點亮自己的心燈，揚帆遠航……”這是他最后的心語。

十幾天后，陳星弼在他最愛的《命運》交響曲中離開了這個世界，帶著未酬的凌云壯志，帶著對祖國的無限熱愛。

陳星弼（右）和胡思福在進行光刻分析。

闖出新路

陳星弼與功率器件的緣分要追溯到20世紀80年代。那時，他作為“文革”后第一批出國留學人員赴美國俄亥俄大學、加州大學伯克利分校做訪問學者。

一個極具科研價值的問題吸引了陳星弼：以毫米為單位的小小芯片從晶圓片上劃分而來，制作成各種產(chǎn)品，但是每個芯片都有邊界，它對功率器件的性能影響如何解決呢？

憑借扎實功底和勤奮學習，陳星弼提出了一個獨特的思路：應(yīng)該有一個最佳的電荷分布，能在表面以最短的距離使擊穿電壓達到盡可能高的值，即最佳表面變摻雜。

“邂逅”功率器件，擦出火花后，陳星弼并沒有順這條新路走下去。他猶豫著，要不要回到自己最喜愛的物理學研究領(lǐng)域？但歸國后，陳星弼強烈感受到，半導(dǎo)體功率器件對國家電子信息領(lǐng)域發(fā)展的重要，于是，他放棄原來的理想，全力投入這一領(lǐng)域的研究之中。

萬丈高樓平地起，面向全新領(lǐng)域，陳星弼開始一磚一瓦搭建基礎(chǔ)平臺。1983年，他推動建立微電子研究所，帶領(lǐng)大家忘我地投入科研工作。每天晚上鐘聲敲過十二下，學校要關(guān)門了，陳星弼才肯離開實驗室，一路疾走，回到家中繼續(xù)干。有時工作到凌晨兩三點，有時通宵達旦，直到東方發(fā)白，才短暫休息幾個小時。

此時的陳星弼已年過五旬，卻以比年輕人更勤勉的態(tài)度、更旺盛的精力投入這一全新的事業(yè)里。于是，一條新路，在陳星弼堅實的步伐中，延伸向希望的遠方。

陳星弼的幾篇論文《P-N結(jié)有場板時表面電場分布的簡單公式》《突變平面結(jié)表面電場的近似公式》等相繼發(fā)表，“功率半導(dǎo)體器件及高壓集成電路”這個嶄新而陌生的詞組從此與他緊緊聯(lián)系在一起。1987年，微電子研究所課題達到10個，經(jīng)費將近30萬元。這在當時是一筆不小的數(shù)目。

“尤其值得高興的是，‘半導(dǎo)體器件與微電子學’高分通過了博士點申請。”1989年11月，時任電子科技大學校長的劉盛綱院士，在一次校內(nèi)會議上通報了學校參加全國第四批學科點評審的情況。陳星弼舒心地笑了，在同事熱情的掌聲中，他激動地用力皺緊眉頭，瞇起眼睛，不讓淚水流出。

勇攀高峰

“集成電路為電子信息時代奠定了基礎(chǔ)，就像造房子一樣。網(wǎng)絡(luò)、云等都是重要的，但基石是微電子?！标愋清鲈诮邮苡浾卟稍L時這樣介紹自己的研究，“關(guān)于電子信息的發(fā)展，有兩個重要的問題：一個是如何發(fā)現(xiàn)新的發(fā)電方法，比如太陽能電池；另一個是如何節(jié)省電能，我們所做的工作就是節(jié)省電能?！?/p>

陳星弼以微電子研究所為“根據(jù)地”，帶領(lǐng)一批優(yōu)秀的科研工作者在半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)域不斷奮斗，在中國首次研制了VDMOST、IGBT、LDMOST、MCT、EST等器件，并首次提出了各種終端技術(shù)的物理解釋及解析理論。他想，人們希望功率器件耐壓很高，接通時電阻很小，但它卻有硅極限。如何實現(xiàn)突破呢？

陳星弼研究了很多終端技術(shù)理論，逐漸形成了表面耐壓層結(jié)構(gòu)的想法。他不分白天黑夜，泡在實驗室里，甚至自己出錢租設(shè)備，助手唐茂成和葉星寧協(xié)助他到沈陽電子部47所投片。經(jīng)過多次試驗，陳星弼和他的研究小組終于通過改變功率管的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了復(fù)合緩沖耐壓結(jié)構(gòu)（現(xiàn)稱為超結(jié)器件）。

超結(jié)器件導(dǎo)通電阻低，易驅(qū)動，速度快，引起學術(shù)界和企業(yè)界很大反響，被稱作“功率器件的新里程碑”。

這一發(fā)明的相關(guān)專利在全世界范圍內(nèi)已被引用超過550次，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益非常明顯，英飛凌、意法半導(dǎo)體、仙童、東芝等公司都投入生產(chǎn)。根據(jù)法國半導(dǎo)體領(lǐng)域的一家市場調(diào)查公司的調(diào)查結(jié)果顯示，超結(jié)功率器件將以10.3%的年復(fù)合增長率迅速增長。而超結(jié)MOS器件的應(yīng)用也非常廣泛，包括電腦電源、照明電源、液晶電視、光伏逆變器，以及醫(yī)療、電信、工業(yè)等多類電源都有它的“身影”。

為此，國內(nèi)外專家對陳星弼及其發(fā)明都給予了高度評價——

美國德克薩斯大學電子工程系終身正教授周電說：“陳院士的發(fā)明是中國人民的智慧瑰寶，也是全世界人民的共同智慧財產(chǎn)。”“該專利發(fā)明標志著半導(dǎo)體功率器件發(fā)展進入了一個叫作‘超級結(jié)’功率器件的新時代?！?/p>

加拿大科學院院士、前院長、中國科學院外籍院士Jamal教授說：“事實上，在功率器件領(lǐng)域，他（陳星弼）曾通過出色的研究工作單槍匹馬讓中國的研究進入國際學術(shù)舞臺。與我們現(xiàn)在的科研條件相比，他是在資源極其有限的情況下實現(xiàn)這一巨大成就的?！?/p>

然而，陳星弼對超結(jié)器件仍不滿意，耿耿于懷的是它的缺陷。2000年后，他又發(fā)明了高K電介質(zhì)耐壓結(jié)構(gòu)、高速IGBT、兩種多數(shù)載流子導(dǎo)電的器件等，這使我國高壓（功率）集成電路在一個新的、更先進的起點上起飛。

科研人生

2015年，陳星弼榮獲國際功率半導(dǎo)體先驅(qū)獎，他談到了自己對科研的熱愛：“和我同齡的很多人都已經(jīng)過上了清閑的退休生活，但我卻很享受奮戰(zhàn)在第一線的狀態(tài)。我覺得吃喝玩樂才沒意思呢，在科學的路上，遇到困難、解決困難就是一種幸福。”

陳星弼是從20世紀50年代開始走上了這條“幸?！敝返?。那時，他剛從同濟大學畢業(yè)，在南京工學院電機系任助教，又北上中科院進修。他被漂移晶體管吸引住了。這在當時是新興事物，正逐漸替代飽和晶體管。

陳星弼利用假期進行推導(dǎo)，不久，他的第一篇論文《關(guān)于半導(dǎo)體漂移三極管在飽和區(qū)工作時的儲存時間問題》發(fā)表于1959年的《物理學報》之上，這是國際上首次指出集電區(qū)中少數(shù)載流子存儲效應(yīng)對開關(guān)性能影響的重要文章。

結(jié)束在中科院的進修后，陳星弼來到巴蜀大地。此時，按照周恩來總理的親自部署，交通大學（現(xiàn)上海交通大學、西安交通大學）、南京工學院（現(xiàn)東南大學）、華南工學院（現(xiàn)華南理工大學）的電訊工程有關(guān)專業(yè)西遷成都，合并創(chuàng)建成都電訊工程學院（現(xiàn)電子科技大學，簡稱成電）。陳星弼把對祖國的深情和對科研的熱愛都融入這所新學校的建設(shè)之中，開始了自己六十余年的成電生涯。

在陳星弼的建議和努力下，成電于20世紀70年代接到了研制硅靶攝像管的科研任務(wù)。硅靶靶面研制小組成立后，陳星弼做了理論論證，提出工藝和測量方面進行攻關(guān)的三大難題。全組人員經(jīng)過四個月的艱苦奮戰(zhàn)，在733廠和970廠的配合下，終于研制出我國第一支硅靶攝像管。

即使在那樣的特殊年代，陳星弼也克服一切困難，醉心科研。在測量半導(dǎo)體的電阻率時，他發(fā)現(xiàn)了一個問題。平時，最常用的方法是“四探針法”，通常所用的理論計算方式必須假設(shè)均勻材料。陳星弼卻發(fā)現(xiàn)實際情況和假設(shè)有差別。這一問題激發(fā)了他強烈的研究欲望。他利用業(yè)余時間研究電阻率，最后利用傳統(tǒng)的電荷鏡像法，頗具匠心地創(chuàng)造了一種在一維方向介質(zhì)是不均勻的鏡像電荷的方程。

從漂移晶體管到硅靶攝像管，再到后來創(chuàng)造輝煌的半導(dǎo)體功率器件，陳星弼一直葆有對科研的無限熱愛和克服科學困難的壯志雄心。他說：“科研之初，就像貝多芬《命運》交響曲的第一樂章，我們掙扎、追尋、研究和爭辯，內(nèi)心有苦也有樂。然而通過不懈的努力，終于征服了種種障礙，并且在某項研究中取得了成功，這又像《命運》交響曲的第四樂章?！?/p>

立德樹人

“嚴字當頭，把學生當‘敵人’?！边@是陳星弼數(shù)十載的教學感悟。他認為，講授真學問的關(guān)鍵在“嚴”，把學生當作“敵人”，以難題驅(qū)動，進而提升他們思考解決問題的能力。

陳星弼經(jīng)常舉一個例子，前中國女子曲棍球教練金昶伯，對待自己的隊員就像“敵人”一樣，通過魔鬼訓(xùn)練讓她們磨礪進步?！皣缼煶龈咄健?，正是在其率領(lǐng)下，中國女子曲棍球隊在不到3年時間里，一躍成為一支世界強隊。

如何做到嚴格要求呢？陳星弼的方法是自主設(shè)計難題，讓學生在攻克難題中鍛煉能力，并能不斷創(chuàng)新。他還通過在考試題目中設(shè)置難題，辨識學生學習成果差異，讓分數(shù)“高斯”分布。

同時，陳星弼也非常重視“寬嚴相濟”。而他認為的“寬”，則是指老師要引導(dǎo)學生加強基礎(chǔ)課和通識教育的學習，打下寬厚基礎(chǔ)，奠定未來研究工作的基石?！艾F(xiàn)今科技日新月異，專業(yè)知識也會隨之更新。我們學雙極型晶體管時，未承想過幾年便出現(xiàn)MOS晶體管。當我們學習MOS晶體管時，很快又有了集成電路。那我們要靠什么快速跟進學習與認知？靠的就是我們曾經(jīng)不惜時間和精力打下的數(shù)理基礎(chǔ)。”

著眼于中國高等教育發(fā)展，陳星弼常常呼吁，大學教育培養(yǎng)的不只是高級技師，而應(yīng)以輸出對科技發(fā)展有貢獻的科學家為主，因此要站在對學生及中國高等教育高度負責的立場，加強基礎(chǔ)課的投入，提升基礎(chǔ)課的教學水平。“不要怕學生缺少某些知識，不要妄想知識都要從學校得來，要讓學生意識到，可持續(xù)學習能力的自我培養(yǎng)是珍貴品質(zhì)?！?/p>

雖已過去數(shù)十年，原成都電訊工程學院三系系主任謝孟賢回憶陳星弼上課的情景，仍歷歷在目：“陳老師自己在上講臺前總是將教案熟悉到極致，所有理論體系、知識案例都在他的腦海里形成一個嚴密的體系。走上講臺，不用背，不用記，要講的內(nèi)容像水流一樣涓涓不息地淌出來。從1959年開始上課，他就不帶講稿，只有一張香煙盒大小的紙片寫好備忘摘錄。他的課有趣生動，難點重點突出，分析透徹?！?/p>

不管工作多么繁忙，陳星弼都把教學工作放在非常重要的位置。他曾主動請纓，接手“人人討厭上”的量子力學，還為研究生開設(shè)了《半導(dǎo)體器件物理》《半導(dǎo)體器件的數(shù)值計算方法》《功率MOS》等新課。

課程很難，陳星弼卻很興奮。他一向認為，“越偉大越深奧的東西我越喜歡攻克”。陳星弼的課保持著一貫風格：突出物理概念，啟發(fā)式教育。他將豐富的科研體驗融匯在課堂內(nèi)容中，學生感覺實用性更強。

為了鍛煉學生的英語能力，陳星弼在研究生課堂上采用全英文教學。他崇尚自由包容的課堂氛圍，允許學生隨意提問。討論時，沒有權(quán)威，沒有師生關(guān)系，只有平等交流。同學們踴躍發(fā)言，甚至為某一個問題爭得面紅耳赤。

陳星弼還經(jīng)常給學生們開人文講座，建議他們讀世界名著、聽古典音樂，鍛煉他們的語言表達能力。他認為，通識教育雖不能讓人才速成，但從長遠計，接受通識教育的學生的創(chuàng)新性和貢獻更為突出。

即使已入耄耋之年，身患各種疾病，陳星弼還是親自帶碩士生、博士生，關(guān)心每一位學生的成長和發(fā)展。

陳星弼是嚴師，更是慈父。他掏錢請學生看電影、吃飯，在甲型流感暴發(fā)期間自費購買中藥熬給同學們喝。

更有意思的是，“讓我付錢我才去”成為陳星弼和畢業(yè)學生聚會的“標準”。學生們都記得，有一次聚會大家偷偷付了錢，陳先生很不開心，批評“說話不算數(shù)”。下次再約時，陳星弼說“除非我把上次聚會時的錢出了，否則我不去?！薄霸谒睦铮覀兙褪撬暮⒆影?。”

2018年教師節(jié)前夕，陳星弼與劉盛綱、李樂民三位院士共同獲得“成電立德樹人成就獎”，這是屬于電子科技大學教師的最高榮譽。

家國情懷

“只有科學和教育發(fā)展了，國家才能振興。沒有科學教育，國家就會落后，落后就要挨打?！痹诩o念二戰(zhàn)勝利70周年時，陳星弼曾談到科教興國的意義，“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科學技術(shù)無形中推動生產(chǎn)力的發(fā)展，任何人不能阻止歷史的車輪。”

這樣的感悟與陳星弼刻骨銘心的少年經(jīng)歷密切相關(guān)。國破山河在，城春草木深。1937年，戰(zhàn)爭陰云密布，不到7歲的陳星弼跟隨父母離開上海，在連天的炮火中，踏上向西的逃難之路。

他們逃到了余姚、浦江，又輾轉(zhuǎn)至蕭山、金華、南昌、長沙、九江……歷經(jīng)艱險到達重慶，一家人才稍作安頓。陳星弼轉(zhuǎn)學四次后結(jié)束了小學生活。

陳星弼的少年時代拮據(jù)清貧，中學每月只發(fā)給他們二斗三升米，大部分都是霉爛的紅米。而每次回家，他都要為船費發(fā)愁。

1943年，陳星弼轉(zhuǎn)學到江津縣國立九中，“十萬青年十萬軍”的大規(guī)模征兵運動正在全國開展。他唱著《棠棣之花》送別披上戎裝的同學，只恨自己年齡小不能參軍，要么真想爬上卡車，到印度，到緬甸，到抗日前線。

年少的陳星弼在緊張的課余認真軍訓(xùn)，操練，打靶，一絲不茍。語文老師教大家毛澤東的詞《沁園春·雪》，他非常喜愛。陳星弼和同學還排演曹禺、田漢、夏衍、郭沫若的愛國話劇。

年歲漸增，陳星弼對祖國的愛更深，為祖國奉獻一生的意愿更加強烈。大二時，陳星弼放棄了獎學金。他想，國家還有許多急需用錢的地方，“我也要為祖國盡微薄之力?！碑厴I(yè)分配填寫志愿表時，他鄭重地在每一個志愿欄里都填上“服從組織分配”，并真誠地表示要“到東北去、到西北去、到最艱苦的地方去”，建功立業(yè)。

五十歲時，陳星弼走出國門，以真才實學贏得了國際友人的尊重。他主動上交外匯，卻把收據(jù)滿不在乎地丟棄。為了給工業(yè)發(fā)展作出切切實實的貢獻，他痛苦地放棄了關(guān)于理論物理的夢想。在功率器件領(lǐng)域艱苦工作，常常通宵達旦。

陳星弼視名利如浮云，他衣著樸素，家里甚至還用著20多年前的暖水瓶。不了解的人很難想象，這位看似普通的老人，專利成果帶來的經(jīng)濟效益約20億美元?！叭绻皇菫榱嗣?，我不可能在科研上耗費一輩子的精力。”陳星弼說。

從大學時代開始，陳星弼就閱讀馬克思歷史唯物主義著作，而且順著哲學學術(shù)河流上溯，閱讀了德國古典哲學著作。“我是經(jīng)過了艱苦的閱讀、認真的思索，才開始接受馬克思主義?！?/p>

終其一生，馬克思主義給予陳星弼源源不斷的精神力量。他引用馬克思的名言——“科學絕不是一種自私自利的享樂。有幸能夠致力于科學的人，首先應(yīng)該拿自己的學識為人類服務(wù)”，認為“能夠在短促的人生中，以科學服務(wù)人類，這就是我追求的價值”。他也希望有更多的青年獻身科研，成為科研發(fā)展的脊梁。

“長壽，是讓我有充足的時間為祖國做更多的事情?！标愋清霾⒉辉诤跎L短與否，但耄耋之年仍緊張工作在科研戰(zhàn)線最前沿，他深感幸運。經(jīng)歷過山河破碎，對國弱民賤、生靈涂炭的印象錐心刺骨，陳星弼始終葆有這樣的“初心”：要把自身的前途命運同國家和民族的前途命運緊緊聯(lián)系在一起，在祖國需要的科研戰(zhàn)線上建功立業(yè)。他“心有大我、至誠報國”，也激勵著廣大科研工作者開拓創(chuàng)新，解決關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問題，將科研人生融入實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢的歷史洪流中。

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《光明日報》（ 2020年03月02日 11版）