探秘1956年出版的半導(dǎo)體科普書

一本舊書背后到底有什么故事？最近小編在舊書店淘了一本頗具年代感的書——《半導(dǎo)體》，充滿想象力空間的書名如同女裝大佬，打開之前，你壓根不知道這是講純粹的知識(shí)，還是具有時(shí)代特色的故事。不幸的是，這本書是前者，閱之即困。一本純粹的1956年出版的半導(dǎo)體科普書，純到全書一個(gè)修辭都沒有，出版社怕你睡的不扎實(shí)，還是繁體字。

當(dāng)然，這些都是時(shí)代的烙印?？赐曛?，小編很悲觀，一方面由于這本書非常學(xué)術(shù)，是我生發(fā)路上的絆腳石。另一方面，此書背面內(nèi)容概要上有一句稱“只要具有中學(xué)物理知識(shí)就可以看懂”。這里面頻頻提到量子學(xué)，你跟我說(shuō)中學(xué)可以駕馭？好吧，我承認(rèn)我是人類進(jìn)化的反向例子。

但是事物總有兩面性，就像本文第一段說(shuō)這本書如同女裝大佬，細(xì)品之下可以將你掰彎，將這本枯燥書細(xì)品一下，暗藏水月洞天。

此書作者蘇聯(lián)科學(xué)院院士約飛（Abram Ioffe）就大有來(lái)頭。生于1880年，死于1960年，這是一個(gè)詭異的時(shí)間線，觸及沙俄、列寧時(shí)代、斯大林時(shí)代、赫魯曉夫時(shí)代。顯然，他必定目睹了戰(zhàn)爭(zhēng)和大饑荒的殘酷。而能在如此多樣體制下活得風(fēng)生水起，到底是什么神人？

約飛

約飛出生在一個(gè)中產(chǎn)階級(jí)猶太家庭，位于蘇聯(lián)羅姆尼小鎮(zhèn)(現(xiàn)烏克蘭的蘇美爾）。1902年從圣彼得堡國(guó)立理工學(xué)院畢業(yè)，此后約飛還給威廉·倫琴當(dāng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室助手，就是那個(gè)倫琴射線的倫琴，那位獲得首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的倫琴。

1905年，約飛在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位。他的論文研究了介電晶體的電導(dǎo)率/電應(yīng)力。

但約飛拒絕了與倫琴一起合作的機(jī)會(huì)，拿到博士證之后就回到祖國(guó)，在圣彼得堡理工學(xué)院上班了，拿到教授職稱。值得一提的是，他用實(shí)驗(yàn)確定了電子電荷的存在，區(qū)別于密立根的油滴實(shí)驗(yàn)，在約飛的實(shí)驗(yàn)中，用紫外線照射鋅金屬的微粒來(lái)發(fā)射電子。并將帶電的微粒在電場(chǎng)中克服重力平衡，以便確定電荷存在（發(fā)表于1913年）。此后還拿到了哲學(xué)碩士和物理學(xué)博士頭銜。1918年，約飛成為國(guó)家放射與x射線研究所物理與技術(shù)部門的負(fù)責(zé)人。這個(gè)部門在1917年成為列寧格勒物理技術(shù)學(xué)院(LPTI)。

1952年至1954年，約飛擔(dān)任蘇聯(lián)科學(xué)院半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，該實(shí)驗(yàn)室于1954年改組為半導(dǎo)體研究所。約飛死后，LPTI在1960年直接更名為約飛物理技術(shù)研究所，它是俄羅斯領(lǐng)先的研究中心之一。

再說(shuō)四點(diǎn)：

1，月球有個(gè)隕石坑叫“Loff”，就是用約飛的名字命名；

2，俄羅斯海洋和極地研究船“Academic Ioffe”以他的名字命名。

3，小行星5222 Ioffe以他的名字命名。

4，他的學(xué)生Pyotr Kapitsa（卡皮察）、Nikolay Semyonov（謝苗諾夫）獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。

蘇聯(lián)郵票上的約飛

有的資料說(shuō)朗道（獲得過(guò)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）也是約飛的學(xué)生，畢竟都在一個(gè)物理研究所。但朗道只承認(rèn)自己是波爾的學(xué)生。

列夫·朗道

在1920年代，約飛就表現(xiàn)出非凡的科學(xué)成就，涉及核物理，聚合物物理和半導(dǎo)體物理。30年代初，他指出半導(dǎo)體材料是電子技術(shù)的新材料，他和Я.И.夫倫克耳在半導(dǎo)體的導(dǎo)電性的研究中提出阻擋層的概念，他的有關(guān)半導(dǎo)體中的兩種載流子和它們的遷移率的研究開辟了人們對(duì)N型和P型半導(dǎo)體的研究方向。他從開發(fā)新能源著眼，研究半導(dǎo)體的光電轉(zhuǎn)換以及半導(dǎo)體致冷，在當(dāng)時(shí)都是開創(chuàng)性的工作。

約飛的時(shí)代背景非常特別，一個(gè)科學(xué)與政治的大染缸。

物理學(xué)界的內(nèi)部社會(huì)結(jié)構(gòu)及其與當(dāng)局的關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的。這里有兩大陣營(yíng)：新物理學(xué)的支持者和反對(duì)者。約飛屬于前者，是相對(duì)論的擁護(hù)者。從《半導(dǎo)體》這本書中多次提到量子學(xué)，顯然約飛也是量子學(xué)的小迷弟。

但20年代末到30年代這一段時(shí)期內(nèi)，蘇共加強(qiáng)了對(duì)意識(shí)形態(tài)的控制。物理學(xué)就叫辯證唯物主義，愛因斯坦、波爾等這些非馬克思經(jīng)典理論就歸為唯心。而朗道就在當(dāng)時(shí)的“大清洗”活動(dòng)中被戴上了“德國(guó)間諜”的罪名，被送到莫斯科最嚴(yán)厲的監(jiān)獄。

雖然這本書叫《半導(dǎo)體》，但當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)最得意的還是核物理研究。書的結(jié)尾寫道，“估量半導(dǎo)體學(xué)說(shuō)的發(fā)展前途時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意到這是最年輕的科學(xué)部門之一。按年齡來(lái)講它相當(dāng)于原子核學(xué)說(shuō)，按起發(fā)展速度和意義來(lái)講半導(dǎo)體學(xué)說(shuō)是緊隨核子物理學(xué)之后的一種?！?

那批擅長(zhǎng)核物理的蘇聯(lián)科學(xué)家們，居然存在約飛這樣的大佬，站出來(lái)直接來(lái)一場(chǎng)“半導(dǎo)體知識(shí)”科普，并表示未來(lái)不可限量。

《追思，謝希德教授紀(jì)念文集》一書中提到，在50年代初，蘇聯(lián)的約飛院士的學(xué)術(shù)思路在我國(guó)占有主要影響。謝希德教授是中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員（院士）、第三世界科學(xué)院院士，復(fù)旦大學(xué)原校長(zhǎng)，上海杉達(dá)學(xué)院原校長(zhǎng)。主要從事半導(dǎo)體物理和表面物理的理論研究，是中國(guó)這兩方面科學(xué)研究的主要倡導(dǎo)者和組織者之一

當(dāng)然這本《文集》還提到：約飛排斥能帶理論，在器件研究上只重視對(duì)溫差器件的研究。這兩種科學(xué)研究路線的差異十分明顯。從20世紀(jì)50年代至今的四十幾年來(lái)半導(dǎo)體晶體管器件和集成電路的持續(xù)高速發(fā)展的事實(shí)來(lái)看，前者無(wú)疑是正確的方向。

發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)大佬的固執(zhí)理論有錯(cuò)誤，說(shuō)明時(shí)代科學(xué)的進(jìn)步，也表明約飛所在年代是半導(dǎo)體孕育的年代，是爆發(fā)的前夜。

而1952年，遠(yuǎn)在美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)研討會(huì)和晶體管專利授權(quán)，已經(jīng)開始大大促進(jìn)半導(dǎo)體的發(fā)展了。

中國(guó)在1956年出版了這本書意味著什么？那一年，黨中央發(fā)出了“向科學(xué)進(jìn)軍”的偉大號(hào)召。根據(jù)國(guó)外發(fā)展電子器件的進(jìn)程，提出了中國(guó)也要研究半導(dǎo)體科學(xué)，把半導(dǎo)體技術(shù)列為國(guó)家四大緊急措施之一。

之后，中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理所首先舉辦了半導(dǎo)體器件短期培訓(xùn)班。把黃昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導(dǎo)體理論、晶體管制造技術(shù)和半導(dǎo)體線路的專家請(qǐng)回來(lái)。并在北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、吉林大學(xué)、廈門大學(xué)和南京大學(xué)五所大學(xué)內(nèi)開辦了半導(dǎo)體物理專業(yè)，共同培養(yǎng)第一批半導(dǎo)體人才。

這類《半導(dǎo)體》啟蒙書籍們吹響了中國(guó)進(jìn)軍半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的號(hào)角。不忍細(xì)讀，一呲溜就滑進(jìn)了夢(mèng)鄉(xiāng)，那里中國(guó)半導(dǎo)體實(shí)力已經(jīng)走上了世界之巔。也許這又是此書的另一個(gè)魔力。