中国芯：自力更生奠定集成电路发展根基

1951年，30岁的谢希德从麻省理工学院理论物理专业毕业。在李约瑟的担保下，归国心切的谢希德来到英国，与英国剑桥大学生物化学系博士曹天钦完婚。次年，谢希德和曹天钦从英国辗转印度等地，回到了祖国的怀抱。回国后，谢希德在复旦大学物理系任教，从无到有开设了固体物理学、量子力学等课程。

谢希德在复旦大学开设课程的同时，黄昆在北京大学开设了普通物理、固体物理和半导体物理课程。黄昆1945年赴英国留学，其博士生导师内维尔·弗朗西斯·莫特（Nevill Francis Mott）因非晶半导体的电子结构方面的贡献在后来获诺贝尔奖。黄昆于1951年10月回到中国，其后在北京大学任教，其课程颇受学生的欢迎。在1956年“向科学进军”号召之下，黄昆参与了为期12年的“1956―1967科技发展远景规划”制定，提出要尽快培养半导体专业人才，以适应行业发展需要。当时，“1956―1967科技发展远景规划”将半导体、无线电、自动化、计算技术列入了四项紧急措施（原子能和导弹技术因属国防项目当时未公开）。规划制定的过程中，高等教育部决定自1956年暑假起将北京大学、复旦大学、南京大学、厦门大学和东北人民大学（后改名为吉林大学）的物理系部分教师和四年级本科生、研究生集中到北京大学物理系，建立我国第一个半导体专业化培训班。当年，北京大学创建了我国第一个半导体物理专业，由黄昆任半导体教研室主任，谢希德任教研室副主任。

在教学的过程中，黄昆和谢希德历时一年，潜心编著了《半导体物理》一书，该书成为我国半导体领域第一部系统性著作，至今仍是半导体领域的经典教材。在黄昆、谢希德、高鼎三、林兰英、王守武、黄敞、朱贻玮、王阳元、许居衍、俞忠钰等人的努力下，新中国的集成电路人才培养和工业建设由此起步，为中国半导体和集成电路事业的发展夯实了根基。在1956―1958年两年的培养中，300多名青年科技工作者得以成长起来，不少人才后来成为我国半导体领域发展的中坚力量，例如中国科学院院士王阳元、中国工程院院士许居衍、微电子专家俞忠钰等人。

1958年，为培养固体物理专门人才，谢希德调回复旦大学，任复旦大学与中国科学院上海分院联合主办的技术物理研究所副所长，坚持应用技术和基础研究并重的策略，和同事一起为上海半导体工业发展和基础研究奠定了基础。面对实验技术人员非常缺乏的现实，谢希德建立了上海技术物理中专，培养的实验员后来又补齐了大学课程，成为半导体行业发展的重要力量。

源自黄昆、谢希德等人的努力，中国大陆早期集成电路发展走的是自主研发的道路。在国际的技术封锁下，中国大陆的研究人员、技术人才和产业工人自力更生、从无到有奠定了集成电路的发展根基，这与日本、韩国和中国台湾地区的以技术引进起步的模式有所不同。凝视改革开放前的中国大陆集成电路自主研发历史，在今天仍然有很强的启示意义。在这一发展历程中，集成电路产业链条所需的材料、装备、设计和生产同步配套、集中攻关、多点突破、全面开花。

抗美援朝开始后，以国防电子通信为主要管理领域的电信工业管理局成立，此后北京电子管厂、北京电机总厂、华北无线电器材联合厂（下辖706、707、718、751、797、798厂）、北京有线电厂（738厂）、上海元件五厂、上海电子管厂、上海无线电十四厂，以及华北光电技术研究所、华东计算技术研究所、由时任中国科学院数学研究所所长华罗庚负责的电子计算机科研小组、中国科学院半导体研究所、河北半导体研究所（后为中国电子科技集团第13所）等成立。第四机械工业部成立后，国营东光电工厂（878厂）、上海无线电十九厂又于1968年组建，1970年建成投产。20世纪70年代，“电路热”的背景下全国又兴建了甘肃天水永红器材厂（749厂）、甘肃天水天光集成电路厂（871厂）、北京东光电工厂（878厂）、贵州都匀风光电工厂（4433厂）、湖南长沙韶光电工厂（4435厂）等40余家集成电路工厂。(www.xing528.com)

从这个角度上看，中国早期的半导体行业发展，走的是与美国类似的“源头创新”道路。从应用上看，中美两国的早期半导体发展也走的是类似的路径―以国防应用为主。在中国大陆，早期的半导体产品主要用于航空、航天、导弹、雷达、国防通信、国防的电子计算机等领域，而民用产品则以收音机为代表。

图18　441—B—I计算机

尽管中国大陆早期的集成电路发展与美国有差距，但是这些努力都是从无到有的起步，因而殊为不易。1957年，中国通过还原氧化锗拉出了锗单晶，并相继研制出锗点接触二极管和三极管，这距离美国贝尔实验室发明半导体点接触式晶体管约10年时间。仙童半导体发展平面工艺技术5年后，中国同样发展了平面工艺技术，制成了硅平面型晶体管。仙童半导体发明集成电路6年和7年后，中国分别成功研制二极管―晶体管逻辑电路、晶体管―晶体管逻辑电路。美国开发首台全晶体管计算机RCA 501 6年后，中国的首台全晶体管计算机441―B―I问世。德州仪器为美国空军研发出首台基于集成电路的计算机7年后，中国研制了首台采用二极管―晶体管逻辑型数字电路的计算机。美国无线电分别制成金属氧化物半导体晶体管、金属氧化物集成电路器件6～8年后，中国先后制成了P型金属氧化物半导体电路、N型金属氧化物半导体电路和互补金属氧化物半导体电路。英特尔推出 1 KB动态随机存储器一年后，中国自主研制的大规模集成电路开始起步，并于1975年设计出第一批三种类型的（硅栅NMOS、硅栅PMOS、铝栅NMOS）1 KB动态随机存储器。

此外，这一时期的集成电路生产用设备也大多依赖于自主开发。在“消化吸收、融会贯通、推陈出新、举一反三”的路线下，20世纪50年代末引进的苏联技术、20世纪70年代尼克松访华后通过特殊渠道购买的少量欧美单机设备，也成为了自主发展的借鉴，其技术由此融入了自主体系。例如，这一时期中国科学院上海冶金所开发了离子注入机，在改革开放初还曾出口到日本。