十三所：勇攀科技高峰，筑牢国家半导体基石

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新中国建立之初在一穷二白的基础上经过三年经济恢复和第一个五年计划的实施，初步建立了工业化的基础。要进一步发展我国经济和抵御帝国主义的侵略，增强国防实力，必须要自力更生地建立起我国全面的科学技术体系。为了响应国家提出的“向科学进军”的伟大号召，大批科研工作者排除万难投身到科研事业中，开启了勇攀科技高峰的历程。在我国第一个五年计划中，按照我国第一部“十二年科学技术发展远景规划”的安排，十三所应运而生。

十三所：勇攀科技高峰，筑牢国家半导体基石

【引言】

十三所，1956年3年筹建于北京，同期就开始了半导体的研究。1956年11月，与中科院应用物理研究所共同研制出中国第一支晶体管，从此开创了中国的半导体事业。1960年4月正式建所，成为我国成立最早的以半导体器件为核心的综合性国家骨干研究所，1963年搬迁到石家庄。在研制我国第一代半导体Ge（锗）、Si（硅）和第二代半导体GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）器件的进程中，于1965年又研制出中国第一块硅实用化单片集成电路，之后源源不断研制出国家所需的各类新型半导体器件及各种相关新产品，为我国的多项重点工程任务作出了杰出贡献，受到了党和国家的表彰。

建所初期的老设备（刘泽供图）。

吹响“向科学进军”的号角

研制出中国第一支晶体管

邓先灿

那是1956年11月，在北京东皇城根中国科学院应用物理研究所小楼第二层的半导体器件实验室里，中国的第一只晶体三极管诞生了，整个实验室充满了喜悦。这一声春雷震撼了全国，震撼了全世界。由此，中国和发达国家一样，进入了半导体新纪元。

回顾1956年，在敬爱的周恩来总理主持制定的我国第一部“十二年科学技术发展远景规划”中，写入了“半导体技术的建立”，并提出了优先安排的四项“紧急措施”，其中之一即在我国立即开始最先进的半导体技术的研究。这是一个过去在国内从未教授过的专业，此前也从未进行过的研究课题、没有专业人才、没有实验仪器设备，也没有参考技术资料，一切都得从零开始。

中国科学院的任务则是组织其应用物理研究所以及全国有关科研院所和有关大专院校的科技人员(以中科院和二机部为主体牵头单位)，集中到北京中国科学院应用物理研究所，在中科院的一部分归国专家学者带领下进行半导体设备、半导体材料和半导体器件以及半导体测试技术攻关。

当时的器件大组组长是吴锡九，器件大组又分为二极管小组、晶体管小组及化学腐蚀小组。晶体管小组有：邓先灿、常振华、李高积、魏淑清等；二极管小组有：蔡继铎、陈月慧等。电子学大组组长是成众志，组员：陈谋礼、顾泰等。（其中邓先灿、常振华、李高积、魏淑清、蔡继铎、陈月慧、陈谋礼、顾泰等为十三所人员）

攻关总负责人是应用物理研究所的王守武先生和十三研究所的武尔桢先生。

最早的晶体管为锗材料。第一次做烧结锗合金管实验的那天，令所有参与人员一生不能忘怀。廖德荣领导的设备组自制的烧结炉放在实验室的中央，吴锡九亲自指导邓先灿和魏淑清具体操作，告诉他们怎样将集电极铟球、锗片、发射极铟球装入石墨模具，如何将石墨模具慢慢推入烧结炉的石英管中。烧结实验开始了，廖德荣慢慢地将氮气通入石英管，为了完全赶净石英管中的空气，确保随后通氢气不致于爆炸，氮气足足通了一个多小时。下一步要通氢气点火了，这在中国是从来没有人做过的实验，完全不知道会不会爆炸，大家都十分担心。廖德荣大声喊道：“你们大家都出去，离得远一点。”他抱着有危险只牺牲他个人的想法，将氢气瓶打开，慢慢地将氢气通入石英炉管中，再慢慢地将炉管中的氮气关掉，炉管出口的酒精灯将通过炉管到达出口的氢气点燃了，火焰是那么娇艳、漂亮，啊！成功了！没有爆炸！他们就像发射成功了一枚火箭那样高兴得不得了。

接下来，烧合金结的铟球没有了，邓先灿受命研制出了符合试验条件的“土特产”铟球，晶体管的烧结实验可以继续进行了。邓先灿、常振华、魏淑清继续研究锗合金结。又经过了许多次的失败——改进——实验，再失败——再改进——再实验的艰苦循环，直到1956年11月，他们研制出的锗合金结晶体三极管，经过测试组的测试，它不再是开路或通路电阻，而是具有完整的pn结特性，具有pnp结型晶体三极管的标准放大特性。中国第一只晶体管的诞生，开创了中国划时代的科技进步。中国科学院院长郭沫若视察这一成果时，连连称赞这是了不起的成就。人民日报用第一版刊登了这个消息，极大地振奋了人心。从此开创了我国在多领域以半导体器件替代电子管以及以半导体器件开创新的科学领域的事业，吹响了“向科学进军”的号角。

中国第一块硅实用化集成电路

在十三所诞生

许居衍

我国第一只半导体晶体管研制成功后，十三所人员便开始了研制各种应用型半导体二极管、晶体管的征程。

十三所筹建时在第十一研究所，后到第十二研究所。

1963年，搬迁至石家庄。石家庄当时是专区所在地，十三所的入驻在当地曾引起轰动，当时拉着我们到所报到的三轮车工人问我们：“你们是搞炸弹的吧？”因为他把进出所的气瓶当成了“炸弹”了。

十三所迁来石家庄的所址，据说抗战时期叫西军营，解放后是中国人民解放军炮训大队，后为北京军区文化学校。大门朝南，向北有一个三层办公楼；在办公楼左右各一个二层楼；中轴线再向北延伸，有一座礼堂，左右为食堂和后勤部门；建筑物围着整个大院，中间是个大操场。所有二层楼房，除了西边一排是生活区外，其余都改成研究室。1963年当年分配到所的大学生将近几百人，还有一些中专生。他们一进所都换上了制服，接受集训。学生大都分到研究室，一边看书学习查资料，一边亲自动手设计制作设备仪器，完成科研任务。

起初的科研条件可以说是白手起家。为了创造达到工艺要求的环境条件，科研人员首先进行房间改造，用木条隔成小房间，抹上白灰，涂上油漆，水泥地，木门窗……擦去水泥地和过道的表层赃物后，用刀片或断锯条刮去污渍，打几次蜡，擦得焕然一新，算是具备了初步的科研条件。

1960年，美国制成了世界上第一块集成电路。我国《半导体快报》上予以介绍，立即引起有关方面的重视。十三所领导武尔桢等审时度势，决定进行集成电路研究的准备。第八研究室（电子学研究室）主任顾泰是学半导体物理的，他来所后一直负责器件参数测试研究，对计算机电路饶有兴趣，集成电路的出现对其有极大吸引力。所里拟在八室设立集成电路研究组。1961年，许居衍从十所调到十三所，任该组组长，负责筹建工作。年底，杨步仪同志从五院二分院调来，参加该组工作，王才善、徐发明等同志相继从其他研究室调来该组，进行我国最早的集成电路研制的准备工作。

由于当时国际上IC（集成电路）刚刚研制出来，我们没有详细的资料可参考，设备仪器一无所有，困难很大。但是，当时组内同志们的精神面貌很好，团结、协作、奋斗成为组内良好的风气。至今回忆起来仍使人非常怀念那个很好的集体。这个集体的人们团结协作、不扯皮、不推诿，同志之间感情融洽，工作干劲十足，一心为做出IC尽心尽力。那时大家都年轻，都住集体宿舍，几乎没有一个晚上不加班的，有时甚至领导来催我们回去休息还不愿离开的。当时工作条件与现在比是天壤之别，就是凭着同志们的这股干劲把工作搞上去的。设备仪器没有，就自己动手设计制造，例如：高温扩散炉、蒸发台、光刻机、测试台等都是自己设计制造的。有的用现成的旧设备改装，有的甚至在废料堆里自己敲敲打打制成的。现在当然不需要我们这样做了，但这种自力更生、艰苦奋斗精神仍然需要我们发扬。

鉴于IC的远大前途及其对国家重点工程电子设备微小型化的重大意义，1965年初，电子部召开了全国微小型化会议。会议决定由十三所配合某所完成第一台国产微小型化电子计算机。接受这一任务以后，在所党委的领导下，组里在原先IC工艺研究的基础上开展了有实用价值的IC的研制。

为了加强集成电路的研制，1965年初，八零四组从八室独立出来，正式成立第五研究室。顾泰任五室主任，李铁映1961年从国外留学回来，此时任五室副主任，许居衍担任课题组长。在大量工艺研究准备的基础上，年初做出了第一块IC样品。6月25日用8×8mm2硅片做了GT31DTL电路37个管芯。大家情绪高昂。李铁映同志召开了专题组长会议，鼓励大家当年一定要完成设计定型，同时参加科研工作。接着，解决了输入二极管的晶体管效应等问题。用12×14mm2的硅片，连续五批做出了300多块电路，成品率达33.6%，超过所党委提出10%的指标。1965年12月24日通过GT31单与非门电路和与扩展器的设计定型。GT31可供1～5万次计算机和各种数字领域使用。这是我国第一种有实用价值的集成电路，它的设计定型，标志着我国电子工艺已进入集成电路时代。

我国第一种硅实用价值的IC的设计定型，极大鼓舞了十三所同志们的士气，促进了我国IC的研究向更深更广的范围开展。接着，五室设立了线性集成电路课题组（组长吴玉行）、场效应电路课题组（组长崔明庆）、双极数字电路课题组（组长许居衍）和微波电路课题组（组长王才善），对集成电路的各主要领域都开展了研制。1966年，我国第一种线性IC XT30定型。接着场效应IC CT30、运算放大器ICXT50、微波肖特基混频管等研制成功。在1965年至1969年期间，先后完成了一批双极数字、线性、MOS、微波IC产品的定型，这标志着我国集成电路的研制已在各个领域全面铺开，并已达到实用化。

十三所第一块硅实用化集成电路研制成功，开中国IC之先河，启动了中国半导体集成电路这一伟大事业。

十三所在研究半导体器件、半导体材料的同时，进行了专用设备的研制，研制出了130计算机、等离子刻蚀台、等离子溅射台、高压单晶炉、高精度光刻机、离子注入机等一大批国内一流的高技术专用设备。为十三所半导体工艺水平提高和各项科研成果的取得作出了不可估量的贡献。

十三所思想政治工作研究会成立。

职工法律知识竞赛。

职工学习。

座谈会。

开启整机集成化研究新篇章

杨培根邓民品

起初十三所的职工经常被问起搞啥工作？回答是半导体，人家说那你一定会装“半导体”了。当时老百姓都把半导体收音机叫做“半导体”，上世纪五六十年代半导体收音机对寻常人还是一种概念。十三所半导体虽与彼半导体不是一个概念，可是在建所初期，十三所确实用自己生产的晶体管装出了我国最早的半导体收音机，当时还送到了中南海给毛主席听。半导体元器件的发展为集成化、小型化奠定了基础，各种分立器件科研成果的不断丰富，使整机小型化和实用化得以实现和发展。

1965年在通讯兵部执行任务时，首长问起邓民品说：你把这电台背起来，跑步一百米。回答说：“我背不动，我不背”。首长又笑着说：“我就等你这句话。既然如此，你是学无线电通信的，那就调你到部队来，把它搞小吧。”

1966年春，邓民品转业到十三所后还真与这次小型化结上了缘。一天，接到电话通知，邓民品直奔会议室，那里坐着四位所领导，他们是所长陈万镒、总工程师武尔桢、副政委党委副书记李东和、副总工程师宋秉治。按照总工的示意，快步坐到他身边。这时副政委说：今天会议就是组建**电台晶体化研究课题组。现在请总工介绍上级下达的电台晶体化的技术指标等。总工宣布，现在我们所己经研究出系列的晶体管，对晶体管的性能比较熟悉，要把电子管的电台晶体管化，我们所应该承担。现在国家己经下达任务，经所务会决定组建研制课题组，并且明确宋秉治副总工程师为该组名誉组长，邓民品为组长。

为了保证完成任务，为了实现承诺，课题组人员就在缺氧通风差的屏蔽间中工作。经常是困了趴在屏敝间的工作台休息一会便继续干，甚至连续38小时不间断工作。在他们的心中就是：“一不怕苦，二不怕死，为建设强大的国防，为实现现代化的通讯作出最大的努力和贡献。”顶峰永远属于顽强的攀登者，为实现电台晶体管化的战友们，披荆斩棘，克服各种困难，在失败中分析原因，在实测数据与理论中寻找合适参数及电路。最终交出了话音清晰不失真，性能优秀，参数全部达标的优秀产品。

时值1970年代后几年，所里又接到研究集成化**小型机的任务。该小型整机，包括发射机，接收机，信号处理机……几乎动用了本单位全所资源，还成立一个整机研究室，专门生产整机。除了整机研究室是由仪表室分出来，有一部分老的无线电工程师外，大部分都是从事半导体器件研究的转过来的技术人员，这也成长锻炼了像李玉库、张学忠等一批线路研究人才。发射机功率集成主要由功率器件室承担，成长锻炼了像周春林、周焕文等一批人才。中放接收机和信号处理机的电路由我们研究室承担，赵志仲和刘镇源负责数字开关电路的设计。所有这些最终充分体现出了十三所的实力——按期完成攻关任务，开启了整机集成化研究的新篇章。

1987年新入所大学生在西柏坡学习留念（李明月提供）。

肩负使命开创未来

十三所60多年的历史就是一部满怀理想、肩负使命、艰苦奋斗、自主创新、勇攀高峰、甘于奉献的创业史、发展史。十三所人开拓进取、奋勇拼搏，取得了骄人成就，为党和国家交上了一份份优秀答卷。

十三所的创业者们发扬爱国主义、集体主义和革命英雄主义精神，没有技术自己探寻，没有材料自己做，没有设备自己制造，没有条件创造条件，依靠自己的聪明才智和辛勤劳动，开拓新领域，研制新器件，为我国半导体事业的发展作出了开创性的，具有里程碑意义的贡献。

60多年来，十三所人团结奉献、求实创新、敢打硬仗、善打硬仗，攻必克、战必胜，没有完不成的任务。

满腔热血和汗水、抛洒在燕赵大地，青春和年华留在了历史的时空。

经过60多年的发展，十三所已拥有现代化研发中心、国家重点实验室、数字化的生产线、一流的先进设备等一流硬件环境，形成石家庄北京两地三区及成都研发中心的布局，并下属十多个独资或控股公司。

在党和国家的领导关心支持下，经过几代人无私奉献、辛勤开拓，今天的十三所已在专业方面形成了微电子、光电子、MEMS、高端传感器和光机电集成微系统五大领域和材料、外壳两大支撑的全面发展的新格局。十三所的科研、生产、产业化能力大幅提升，产值大幅提高。当下，业已组建了国基北方子集团公司，成为国内外高端半导体类产品供应基地。

【作者简介】

邓先灿：原十三所总工程师，曾任第一研究室主任，后调杭州电子科技大学任副院长。一生致力于半导体器件研究。

许居衍：中国工程院院士，原十三所集成电路研究室技术员、课题组组长，后调四川永川24所研究室主任、总工程师，又调入无锡58所任名誉所长。一生致力于集成电路研究。

杨培根：原十三所专题组组长、高级工程师。一生从事电子学应用研究。

邓民品：原十三所课题组组长、高级工程师。一生从事电子学应用研究。

主编/徐嵩责编/张洁校对/陈欣华

十三所：勇攀科技高峰，筑牢国家半导体基石

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