很多人都在聊今天中国芯片破卡脖子的故事,很少有人知道,中国半导体的第一粒种子,是在朝鲜战场的风雪里发的芽。当年志愿军通信员抱着沉甸甸的电台在雪地里找架设位置,后方却拿不出几台像样的通信设备,整个中国拿得出手的电讯厂才十几家,大多还是旧设备拼出来的小车间。这场仗把电子工业的短板彻底晒在了阳光下,也把半导体发展的课题推到了决策台面上。

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周总理在这个过程里,可不是只批文件签字的人,从搭架子攒机构到催海外人才回国,再到协调科研和军工的资源,全程都是实打实的总调度。新中国半导体一开始根本不是冲着“晶体管”“芯片”这些高大上的名词起步,就是从战争需求里长出来,从小厂子扩建慢慢攒出来的。今天我们回头看这段历史,根本不是一串干巴巴的年份,是一整套从无到有的布局,每一步都踩得很扎实。

1950年抗美援朝打得正紧,前线对通信装备的需求急得火烧眉毛,买不到求不到只能自己造,那是当时整个电子行业的常态。全国凑下来才十几家能叫电讯厂的单位,大多只会修旧设备,连整台电台的设计都拿不下来。就是在这个节骨眼上,周总理批准成立了电信工业管理局,把散在全国各地的小厂子、军工单位串成了一条线,开始集中力量搞仿制搞研发。

那会真的是边打仗边建厂,工人夜里赶着给前线做电台配件,白天还要挤在一起听工程师讲最基础的电子原理。那时候谈半导体还太早,大家天天跟灯丝、电子管、变压器这些“老三件”较劲,但没有这些打基础,后面的晶体管集成电路根本就是空中楼阁。

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攒够了架子,接下来就是攒人,周总理很早就把目光放到了海外留学的中国学者身上。1955年他在接见外国使节的时候就明确提,海外的中国留学生,学了本领还是要回国服务,这话瞄准的就是学物理、电子专业的一批年轻人。那时候美国盯着不让学理工的中国留学生回国,周总理通过多个渠道反复做工作,到1956年底,一批顶尖专家陆续回到国内,后来在半导体领域打出名堂的成众志、林兰英都在这批人里。

当年林兰英的老同学劝她留在美国,她只说了一句,学了东西,总得用在自己的地方。人回来了还要给人搭舞台,没过多久北大等一批高校就陆续开了技术物理、无线电这些新专业,周总理在审议高教规划的时候,多次强调要加快理工科尤其是电子物理方向的建设。到1956年,第一支以物理电子为核心的青年骨干队伍就攒成了,给后来的半导体研究所输送了第一批人才。

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1956年全国喊出“向科学进军”的口号,要做12年科学技术发展的整体规划,周总理就是这个规划的总协调和最终拍板人。他亲自给苏联方面发电报,请求派出专家帮助我们搞半导体等领域的建设,没多久苏联专家就来了,还邀请我们派代表团去苏联考察学习,王守武就是那时候跟着代表团去苏联,系统学习了半导体物理和单晶制备技术。

后来正式出台的科技发展规划,直接把半导体列入了最优先级的紧急措施,和原子能、喷气发动机、自动化这些国之重器并列,直接把半导体拉进了国家科技战略的核心圈。这份规划不是空喊口号,把整个领域拆成了几十项具体任务,从基础理论到材料制备再到器件应用,整条产业链都考虑到了,从零起步的国家能做这么系统的布局,放到现在看都很有远见。

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那时候也不是全靠苏联援助,周总理听完汇报就提醒大家,苏联的东西好用,但我们的工业基础、资源条件和人家不一样,一定要学会自己消化改造。就是这份清醒,让我们没有被援建模式绑死,走出了适配自己国情的路子。到1956年底,半导体已经从纸面上的项目,变成了有班子有任务有路线图的实打实工程。

1958年之后,整个半导体领域的节奏明显快了起来,一五计划攒下的一批电子企业陆续投产,国防相关机构也逐步完善,技术攻关直接和国防需求绑在了一起。1958年我们造出了第一台国产早期计算机103机,虽然性能不算强,但它已经用上了国产的半导体二极管,这是国产半导体器件第一次成规模用在复杂电子系统里。

林兰英回国之后,把自己带回来的单晶样品送给研究室参考,很快就带队拉出了国内第一批合格的锗单晶,给晶体管量产打下了材料基础。那时候条件差,炉子都很简陋,所有参数全靠科研人员一点点摸,只要能拉出一根完整的单晶,整个实验室的人都要开心好久。1960年中科院半导体研究所正式成立,研究方向一下子铺开到材料、器件、工艺各个领域,进步也就更快了。

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之后我们陆续造出了第一块锗集成电路、第一块硅外延片,这些成果从来不是放在实验室展示的样品,全都是直接纳入两弹工程的电子元件体系。第一颗原子弹爆炸的时候,导引测控系统已经用上了国产半导体器件,氢弹爆炸的时候,对器件可靠性的要求更高,反过来又逼着我们改进工艺,完善筛选标准。

那时候民用领域也跟着沾光,六十年代中期国内不少无线电厂就开了晶体管收音机生产线,慢慢摆脱了对进口成品的依赖,还训练出了一大批熟练工人。当时车间里一边做民用收音机的晶体管封装,隔壁实验室就在做军用电台的器件筛选,军用品要求严到焊点多一个气泡都不合格,这些细碎的实践慢慢攒出了军民两条线的工艺差异化基础。1965年我们造出了国内第一块硅集成电路,虽然起步晚,但已经有了产学研用加军工的完整链条。

六十年代中后期环境特殊,很多科研单位的正常工作都被打乱,但是关乎国防的半导体关键单位,却有一道特殊的防火墙。周总理明确批示,涉及国家安全的绝密国防科研单位不准串联,对关键单位实行军管,保住了核心的科研队伍。东方红一号卫星的信标机研制,就是靠着这道保护线才得以顺利推进。

信标机要在太空的极端环境下长期稳定发信号,对半导体器件的要求比地面设备高太多,科研人员一次次做环境试验,一次次改工艺调标准,有人吐槽工期紧标准高,负责的专家直接说,宁可晚一点,也不能上去再掉下来。1970年东方红一号顺利发射,信标机按计划发回了信号,这份成果里,既有十几年的技术积累,也离不开那道特殊的保护线。

七十年代初局势缓和,中日邦交正常化打开了对外交流的窗口,我们派王守武带队去日本考察半导体企业,大家看到人家自动化的洁净生产线,一下子就明白了差距有多大。回国之后大家想引进一整套集成电路生产线,一下子就碰到了外汇不足的硬骨头,整个计划最终只能搁浅。

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这次计划没成固然可惜,但也逼着国内半导体继续走“自力更生加有限进口关键设备”的路子,核心设备一点点凑,其余全靠国产和改造。到七十年代初,国内半导体器件的产量已经超过了电子管,从收音机到工业控制系统都用上了国产半导体,完整的产业雏形已经摆在这里了。

参考资料 人民日报 周恩来与新中国半导体事业发展