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中国科技网：中国半导体功率器件领路人走了

文：中国科技网来源：社会媒体时间：2019-12-26 2809

　　记者去到陈星弼的家时，他的家人正清点着陈星弼生前留下的论文手稿、书籍教参，准备移交电子科技大学档案馆。泛黄纸张上密密麻麻的运算符号，书中有些褪色的勾勾画画，似乎还能依稀感受到陈星弼生前坐在书桌前思考问题的样子。

陈星弼与毛钧业教授研讨工作。陈星弼院士研究团队供图

　　“科研需要你将所有精力时间投入其中，只有不停地想，吃饭、走路的时间都不放过，才有可能在一刹那突然想出来。”作为我国第一批学习及从事半导体科技的人员之一，陈星弼生命里每时每刻都不停为半导体领域的研究作着思考。

　　近日，这位半导体功率器件领路人终究停止了对科学一生的思考，享年89岁。

1981年陈星弼在加州大学伯克利分校门前。陈星弼院士研究团队供图

杂学旁收初崭头角

　　1952年，陈星弼从同济大学电机系毕业后，先后到厦门大学电机系、南京工学院无线电系担任助教，辅导电工基础课。

　　1956年，陈星弼被指定到新成立的成都电讯工程学院工作。那时，我国半导体科研事业刚刚起步，陈星弼敏锐捕捉到半导体这一新方向。面对同事对新专业的质疑，他依然决心更换专业，北上中国科学院应用物理研究所进修半导体。

　　虽然是从未接触过的领域，但陈星弼向来热爱近代物理，又喜欢“旁门别类”，在专业上“杂学旁收”，通过从物理系四大力学到半导体相关专业课一一自学，他逐渐入了门径。

　　在中科院进修期间，陈星弼逐渐被漂移晶体管这一新兴事务所吸引。利用假期的空闲时间，陈星弼开始推导漂移晶体管。不久，凭借扎实的电工基础，他的第一篇论文《关于半导体漂移三极管在饱和区工作时的储存时间问题》很快在《物理学报》发表，在国际上最早对漂移晶体管存贮时间问题作系统的理论分析。

　　1969年，陈星弼被派到773厂支援研制氧化铅摄像管。一次，他通过该厂资料所的人获知，贝尔实验室正在研制硅靶摄像管。陈星弼马上向学校相关负责人提出研制硅靶摄像管的建议，这一项目得到省国防科委大力支持。研制小组成立后，他迅速展开理论论证，全组人经过四个月艰苦奋战，研制出我国第一支硅靶摄像管。

陈星弼院士指导学生学习。陈星弼院士研究团队供图

“二次革命”引发潮流

　　20世纪50年代开始，由半导体微电子技术引起的“第一次电子革命”，让信息时代随之而来。80年代出现了VDMOS（垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管），但其导通电阻较高。经过多年试验，经过多年试验，陈星弼他通过改变功率管的结构，发明复合缓冲耐压结构，现称为超结器件。超结器件因其导通电阻低、易驱动、速度快的优点，很快被国际社会高度认可和产业化。该技术的发明被国际学术界称为“功率器件的新里程碑”，成果转化市场规模每年超过10亿美元。

　　中期，美国科学家提出，用微电子技术控制和利用电能的方法可称为“第二次电子革命”。要让功率管实现对电能的控制，就要实现开关的高灵敏、智能化，但是功率管要求耐高电压而集成电路只能耐低电压，国外不得不把两者“隔离”，耗费巨大成本。为啃下这块硬骨头，陈星弼自己出钱租仿真设备，不分昼夜地泡在实验室里，经过多年试验，他通过改变功率管的结构，成功发明复合缓冲耐压结构，现称为超结器件。超结器件因其导通电阻低、易驱动、速度快的优点，让功率管能够直接连到集成电路上最终发明出一种高压集成技术，使仪器不仅有“聪明的大脑”，还能做到“四肢发达”。

　　该技术的发明被国际学术界称为“功率器件的新里程碑”。应用该技术的工艺被改进后，成本大大下降，成果转化市场规模每年超过10亿美元。

　　陈星弼并没有停下探索的脚步，他对超结器件的缺陷耿耿于怀，随后又研制了具有异型掺杂岛耐压结构、新型表面耐压层结构，对耐压结构不断创新和改进。陈星弼的几项发明成为第二次电子革命的突破口。

　　因对我国功率半导体领域的突出贡献，1999年陈星弼当选中国科学院院士。因对高压功率MOSFET（金属氧化物场效应晶体管）理论与设计的卓越贡献，2015年陈星弼获得国际功率半导体器件与集成电路年会（IEEE ISPSD）颁发的最高荣誉“国际功率半导体先驱奖”。

　　“陈老师在55岁后才迎来他科研的井喷期，他常说‘我很幸运，生逢其时’。”陈星弼学生及挚友蒋臣琦回忆，他常常勉励学生要久久为功，久旱逢甘露，做科研要一步一脚印而不能急功近利。

三尺讲台倾注丹心

　　“非常小的活页纸，正反两面都写，提纲挈领。”学生刘清泰清楚地记得50多年前陈老师给他们上课时的小卡片。1959年，刚回到成都电讯工程学院的陈星弼给半导体材料与器件专业学生上《半导体物理》，他上课从不带讲稿，总是从身上摸出一张香烟盒大小的纸片，滔滔不绝地讲起来。

　　走上讲台，将讲授的内容像流水一样涓涓不息地淌出来，陈星弼对知识信手拈来的背后是他的勤奋。夜深人静时，他仍在纸上沙沙地写着教案，想着什么内容该讲，旁枝末节过多会否冲淡主题，若不满意就推翻重写。滚瓜烂熟后，他才将厚厚的教材浓缩成几页小纸片。