创新才能超越——记南京大学锗硅超晶格材料与应用研究 [复制链接]

第5版(教育·科技·文化)
专栏：“８６３”计划十年巡礼

　　创新才能超越
——记南京大学锗硅超晶格材料与应用研究
方延明
锗硅量应变层量子阱超晶格是８０年代刚刚发展起来的具有广阔应用前景的新型微电子、光电子半导体材料，尤其在红外探测器、高速电子器件应用等方面具有独特的应用前景。成为国际上许多著名研究机构的热门项目。特别是海湾战争中远红外高科技的成功运用，更令世界震惊，再度成为高科技前沿的热门话题。南京大学“８６３”锗硅超晶格材料与应用研究课题组，在这方面取得卓然成就，为我国在世界高科技前沿争得一席之地作出了重要贡献。
８０年代中期，当时还在美国作访问科学家的郑教授，就敏锐地觉察到锗硅作为第二代硅电子材料，具有广阔的应用前景，引起了全世界的重视。从那时，他就开始注意这方面的工作。锗硅材料，是一种人工合成的微结构材料，国际上通常生长的方法主要是用分子束外延。但这种生长技术的设备不仅价格昂贵，且少数发达国家对我国实行禁运。一个民族想要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。硬件受到很大限制，只好先从实验思路上找突破口。面对国外技术封锁，刚刚回国不久的郑教授，知难而上，大胆提出用超低压化学气相淀积法来制备这种新材料。经过两年奋战，终于建成全计算机控制的原子级快速辐射加热超低压化学淀积生长系统，并用这种方法在世界上生长出了第一块高质量锗硅超晶格材料，使我国成为少数掌握该项技术的国家之一。１９９１年，国家科委主持召开鉴定会，专家们一致认为：“本项成果，创新发展，功能多，用途广，具有较大的推广应用价值，达到国际先进水平。”
在“８６３”高科技项目中，郑教授领导的课题组总是立足创新始终瞄准国际前沿，短短几年，他们创造了许多第一。他们生长的锗硅、低温外延硅材料，不仅为国内多家科研单位服务，同时还提供给美、法、德、瑞典等国，对世界范围内的锗硅科学技术发展起了重要作用。许多国际同行，只要一提到南京大学郑教授，都会竖起大拇指，他们的每一个工作，都成为世界锗硅领域被跟踪的对象而受到关注。
蓝光是构成绚丽多彩的自然界的基本色光，是平面全色显示的要素。因为其波长较短，用于光信息储存，可以大幅度提高信息存储密度。同时，它还是一种深海通讯的重要载息光源。蓝光器件在激光打印、医疗器械、图像处理和仪表显示等方面，都是极其重要的元件。但在９０年代以前，是没有高亮度蓝光显示器的。１９９３年底，日本率先研制出蓝光发光二极管。由于市场需求的刺激，蓝光材料和器件以惊人的速度发展。有人预言，在世纪之交，蓝光材料和器件将是最富有经济效益的高科技领域。郑教授的课题组，借鉴锗硅材料生长的方法，又成功地研制出蓝光材料。
在郑教授带领下，他的课题组近年来共在国内外杂志上发表近２００篇论文。在“８６３”项目的历次评比中，均获Ａ级，有８项成果获省、部级以上奖，４项成果获专利，郑教授获“８６３”先进工作者一等奖。他们培养了８位博士，其中３２岁的张荣教授是国家教委首批跨世纪人才基金获得者，３４岁的施毅教授是南京大学最年轻的博士生导师之一。
谈到今后的工作，郑教授说，他们正致力于研究开发新一代锗硅碳新材料，深入开展低维量子结构与器件研究，尤其是蓝光材料的研制。在超级“８６３”项目中攀越新高度，为我国的高科技作出贡献。