1956年中國提出“向科學(xué)進軍”,國家制訂了發(fā)展各門尖端科學(xué)的“十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃”,明確了目標(biāo)。根據(jù)國外發(fā)展電子器件的進程,提出了中國也要研究發(fā)展半導(dǎo)體科學(xué),把半導(dǎo)體技術(shù)列為國家四大緊急措施之一。從半導(dǎo)體材料開始,自力更生研究半導(dǎo)體器件。為了落實發(fā)展半導(dǎo)體規(guī)劃,中國科學(xué)院應(yīng)用物理所首先舉行了半導(dǎo)體器件短期訓(xùn)練班。請回國的半導(dǎo)體專家內(nèi)昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導(dǎo)體理論、晶體管制技術(shù)和半導(dǎo)體線路。參加短訓(xùn)班的約100多人。 當(dāng)時國家決定由五所大學(xué)-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)聯(lián)合在北京大學(xué)半導(dǎo)體物理專來,共同培養(yǎng)第一批半導(dǎo)體人才。五校中最出名的教授有北京大學(xué)的黃昆、復(fù)旦大學(xué)的謝希德和吉林大學(xué)的高鼎三。
1957年就有一批畢業(yè)生,其中有現(xiàn)在成為中國科學(xué)院院士的王陽元(北京大學(xué))、工程院院士的許居衍(華晶集團公司)和電子工業(yè)部總工程師俞忠鈺等人。之后,清華大學(xué)等一批工科大學(xué)也先后設(shè)置了半導(dǎo)體專業(yè)。 中國半導(dǎo)體材料從鍺(Ge)開始。通過提煉煤灰制備了鍺材料。1957年北京電子管廠通過還原氧化鍺,拉出了鍺單晶。中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所和二機部十局第十一研究所開發(fā)鍺晶體管。前者由王守武任半導(dǎo)體實驗室主任,后者由武爾楨負(fù)責(zé)。1957可國依靠自己的技術(shù)開發(fā),相繼研制出鍺點接觸二極管和三極管(即晶體管)。
為了加強半導(dǎo)體的研究,中國科學(xué)院于1960年在北京建立了半導(dǎo)體研究所,同年在河北省石家莊建立了工業(yè)性專業(yè)研究所-第十三研究所,即現(xiàn)在的河北半導(dǎo)體研究所。到六十年代初,中國半導(dǎo)體器件開始在工廠生產(chǎn)。此時,國內(nèi)搞半導(dǎo)體器件的已有十幾個廠點。當(dāng)時北方以北京電子管廠為代表,生產(chǎn)了II-6低頻合金管和II401高頻合金擴散管;南方以上海元件五廠為代表。 在鍺之后,很快也研究出其他半導(dǎo)體材料。1959年天津拉制了硅(Si)單晶。
1962年又接制了砷化鎵(GaAs)單晶,后來也研究開發(fā)了其他種化合物半導(dǎo)體。 硅器件開始搞的是合金管。1962年研究成外延工藝,并開始研究采用照相制版、光刻工藝,河北半導(dǎo)體研究所在1963年搞出了硅平面型晶體管,1964年搞出了硅外延平面型晶體管。在平面管之前不久,也搞過錯和硅的臺面擴散管,但一旦平面管研制出來后,絕大部分器件采用平面結(jié)構(gòu),因為它更適合于批量生產(chǎn)。 當(dāng)時接制的單晶棒的直徑很小,也不規(guī)則。一般將硅片切成方片的形狀,如7*7、?。保埃保?、15*15mm2。后來單晶直徑拉大些后,就開始采用不規(guī)則的圓片,但直徑一般在35-40mm之間。 在半導(dǎo)體器件批量生產(chǎn)之后,六十年代主要用來生產(chǎn)晶體管收音機,電子管收音機在體積上大為縮小,重量大為減輕。一般老百姓把晶體管收音機俗稱為“半導(dǎo)體”。它在六十年代成為普通居民所要購買的“四大件”之一。(其他三大件為縫紉機、自行車和手表)另一方面,新品開發(fā)主要研究方向是硅高頻大功率管,目的是要把部隊所用的采用電子管的“八一”電臺換裝為采用晶體管的“小八一”電臺,它曾是河北半導(dǎo)體所和北京電子管廠當(dāng)年的主攻任務(wù)。 除了收訊放大管之外,之后也開發(fā)了開關(guān)管。中國科學(xué)院在半導(dǎo)體所之外建立了一所實驗工廠,取名109廠。(后改建為微電子中心)它所生產(chǎn)的開關(guān)管,供中國科學(xué)院計算研究所研制成第二代計算機。隨后在北京有線電廠等工廠批量生產(chǎn)了DJS-121型鍺晶體管計算機,速度達到1萬次以上。后來還研制出速度更快的108機,以及速度達28萬次、容量更大的DJS-320型中型計算機,該機采用硅開關(guān)管。
總之,向科學(xué)進軍的號如下,中國的知識分子、技術(shù)人員在外界封鎖的環(huán)境下,在海外回國的一批半導(dǎo)體學(xué)者帶領(lǐng)下,憑藉知識和實驗室發(fā)展到實驗性工廠和生產(chǎn)性工廠,開始建立起自己的半導(dǎo)體行業(yè)。這期間蘇聯(lián)曾派過半導(dǎo)體專家來指導(dǎo),但很快因中蘇關(guān)系惡化而撤走了。這一發(fā)展分立器件的階段歷時十年,與國外差距為十年。