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弘扬科学家精神

老科学家故事:半导体事业拓荒人——109厂总工程师廖德荣

稿件来源: 责任编辑: 发布时间:2024-02-05

上世纪五十年代,新中国刚刚建国,国家一穷二白,工农业陈旧落后,百废待兴;因科技研发的需要,急需开发一项崭新的学科——半导体晶体管。中国科学院物理所,半导体所等单位牵头,成立以廖德荣为首的三人小组,即刻着手拓荒,开发半导体晶体管。经过数年的努力,晶体管研发成功。用半导体晶体管组装的109丙机研制成功,有力地支援国防军工科研工作。

该项工作带头人廖德荣总工程师为此付出诸多辛劳的汗水。

廖工知识广博,博闻强记,涉猎宽泛。廖工头脑睿智,思维快捷,条理清晰。他的身影经常出现在工艺生产线或是办公室。只要他在办公室,不是查阅资料,就一定是看书,绝不会喝茶聊天。中国科学院109厂有许多关于他的传说……老廖没有总工程师架子,新来的小徒工也能跟他搭上话,无论谁和他说话,他都是面带微笑,温温和和,客客气气。老同事们回忆老廖在工作方面,说的最多的是,廖工的欧姆定律,用的特别灵活,不是一般的灵活,而是到了出神入化的地步……工作当中,遇到复杂问题,大家一头雾水,不知所措,老廖总是抓到中心矛盾,一步一步由浅入深,运用物理定律,逐步解决,最后获得成功。遇到他一时解决不了的问题,他会一连几天躲在办公室,查阅资料,或是到科学院图书馆翻阅相关资料。那股子精神真让人佩服。109厂建厂初期,只有他一位工程师,一切技术问题都靠他。廖工是中国半导体事业的拓荒人,是中国半导体事业的先驱名号当之不愧。与他接触过的老同志,提起廖工赞口不绝。

记得有一次,我拿着新加工的二次微缩照相机镜筒部分,去制版组安装,与他不期相遇,他一眼就认出,我拿的是二次微缩相机镜筒部件,他敏锐地发现部件材料是铝,马上问,怎么用铝材呢?我迷蒙地问:有什么不好?他连连摇头说;温度变化,铝材料物理系数不稳定。我问,它的温度变化系数是多少?他稍加思考,说,查一下吧,记不太清楚,可能是十的负六次方。到资料室查阅有关资料,查到结果,温度每升高一度,铝的膨胀系数是10的负六次方。廖公不是材料物理专业,可他知识面广博,一个材料变化系数他记得那么准确。用一位朋友的话说:“看廖工的大脑袋,能装多少东西呀”。

那一次,就是因为他老一句话,解决了镜筒焦距不稳定的问题。

光刻制版组进口一台日本造二次微缩照相机,不慎光栅损坏。找到长春光机所,西安光机所等国内相关单位,他们都不接手,原因是我们只需要一件。有能力加工的协作的单位不接手,这台二次微缩照相机一直不能使用。

我问廖工,那么高级的二次微缩照相机,长期不能用,成为一堆废铁呀?他若有所思,慢悠悠地说,可以想想办法,我们自己动手修复啊。我说,制版组有好几位技术员,工程师,设备室设计组那么多工程师,他们为什么不修呢?廖工为难地说,修这台机械精密,复杂,牵扯的技术层面广,无论谁都不是专业人员,他们都有自己的主项,工作忙……廖工微笑着问我,你有兴趣吗?我说,有兴趣,可是光栅我不懂啊,隔着行呢。廖工说没关系,学习学习,边干边学。你如果愿意做,我可以帮助你。我答应廖下来,接手这项工作。廖工给我找相关书籍,耐心地给我讲解二次微缩照相机的工作原理,讲解机械的结构,找出图纸说明书让我看。经过几天的研习,我基本搞清楚二次微缩照相机工作原理,机械构造。廖工又给我讲解光栅工作原理,与我研究制作光栅的思路,在他老的策划下,制定出一套方案。

制作光栅,首先需要测绘光栅尺各项技术指标,勘定数据。经过几次测绘,反复验证,拿到精确可靠的数据。接下来研究光栅加工方案,按照已有数据,将实物尺寸放大十倍制作版图,在刻图机上刻图。将图送到一次缩小照相组,照相制版,制作出光栅。这时光栅图版,外形是方形,再想办法加工光栅图版的内孔,外圆。光栅就制成了。制作光栅工艺流程,思路基本捋顺,廖工反复研习,认定这一方案初步认定可行。

廖工领我来到制图室,检查刻图机,他发现刻图机角度旋转分度盘,刻线精度不够。廖工分析,刻图机平整度没问题,刻图机丝杠精度等级没问题,问题出在丝杠旋转分度轮刻度盘上,刻度盘的分度值,精度不够……

我想了想说:我们自己加工一个分度手轮,刻上刻线,解决这个问题。廖工听完我的阐述,很高兴,他笑着说,我就感觉你会想出好办法,果然不出所料,你的方案非常好。我画图纸,标出精度等级,金属加工师傅精心操作,手轮加工出来,拿给廖工看,他认真仔细检验,校对,认为完全合乎技术要求。他高兴地说:这是我心里的难点,没想到你轻松地解决了。我笑笑说,这是我的主项。廖工频频点头说,好,发挥你的专长,你会有所作为。

工作中,廖工爱护年轻人,他不时地鼓舞激励我。与他一起工作融洽,愉快,增长学问,拓展知识。

手轮安装到刻图机上,通过反复的测试,勘校,新手轮完全合乎技术标准。廖工带领我,再次校验二次微缩照相机光栅尺寸,计算分度,经过一系列的论证得出可靠,精确的数据,确认前期工作正确。刻图机铺好刻图用红膜,调试刻刀,一切工作有条不紊,顺利进行。精细周密的准备工作准毕,他说,好啦,锁上房间,回去休息,明天早晨8:00准时工作,我不理解,也不好多问。

第二天早上,我8点来到刻图室,以为他能在8点半到就不错了,因为他是中国科学院109厂(中国科学院109 厂是中国科学院微电子研究所前身)总工程师,事情繁多,那里知道,他已经坐在刻图室,惊讶之余,我内心惭愧,不好意思地说,廖工,真不好意思,来晚了,让您等我。他看看表说,晚了3分钟。

廖工坐在办公桌前,他读数据,我操作刻图机。按照他给的数据,我每操作一步,他都要走过来检查操作正误,然后刻线。为了准确无误,刻图工作中,他多次检查刻线深度,反复验证数据,确保准确无误,再进行下一步。我才知晓,他老工作起来,是那么认真专注,一丝不苟。这一张图二百多道刻线,每操作一步他都是亲自检验,校对。对于一位将近六十岁的老人来说,劳动强度蛮大。

中午,我们单位习惯提前十分钟洗手,然后拿饭盒到食堂买饭,可是12点多了,廖工依然没有停歇的意思,我也不敢去吃饭。一直到12:40,这张图全部刻完,他才直起腰说,劳累你了,饿了吧,快去吃饭吧。廖工乐呵呵地解释说,这张图要一股作气刻完,一旦中途停下来,再次接续很麻烦,错误率高,理解吗?我笑笑说,理解。他催促我,快去吃饭吧。我买完饭出食堂时,看见廖工拿着饭盒,面带微笑,慢悠悠地走来。我心想,他是109工厂缔造者,中国半导体晶体管的拓荒人,109的元老级人物,辛苦劳累工作整整一上午,也要拿着饭盒,自己来食堂买饭……

一次照相制版组很快将我们刻的图版,制成缩小十倍的樱花版,非常漂亮。廖工很高兴,他欣赏着光栅版说,你的努力付出,看见了成果,只要勤恳工作会有收获。我说,我没做什么工作啊……策划,议项,立意,具体方案都是您提的。廖工摇着头说,你动手操作呀,这个过程没有你参与做不到这一步。你没有感觉到收获吗?呵呵,要有信心,下面的工作不轻松啊。

光栅外形加工,是将光栅版切割成型,很有难度。制版组切割柯达版,樱花版都是用玻璃刀,不过他们切割的方形,都是直线,而我们需要切成圆形,的确有难度。廖工与我讨论了几种方法,车床卡头固定住光栅版,小刀架装上玻璃刀,手工搬动车床卡头,进行切割。试了几次,不是玻璃刀不到位,就是将版顶碎,这个方法失败。廖工鼓励我,不要气馁,搞科学试验没有一次成功的。我们又试验几个方案,均失败。廖工建议用金刚砂研磨的方法切割内外圆。可是他担心光栅外圆内孔不同心,影响光栅精度。他提出技术要求,要我想办法保证内外圆同心。我与金工师傅研究方案,将切磨刀具设计成一体,版的内外圆一次切割成型,以确保同心。制作刀具时,要求车工师傅车削刀具一次成型,中途不要二次装卡,确保了刀具同心。

接下来是版的固定问题,技术要求:版面要垂直于刀具,需制作专用固定卡具。我与几位师傅研究,拿出方案。廖工对方案满意。刀具很快加工出来,符合技术要求。加工中需要格外谨慎保护版面,不可以有划伤,污染版面现象。柯达版是玻璃材质,易碎,照相后的版面娇嫩,需要保护,廖工提出保护方案,用工业石蜡将版面涂封,予以保护。一切工作准备就绪,开始切割,我心情紧张,开动精密钻床,揪着心,进刀力度要控制得十分精微,生怕力度大了压碎版。几经试验,切割磨削速度很慢,很慢,几乎切磨不动玻璃板。按常规理论讲,不符合逻辑,我稍稍加大进刀力度,刀具与版摩擦生热,版炸裂。我很沮丧,廖工温温和和地微笑说,没什么,很正常。

廖工要我到烧玻璃组学习取经。玻璃组师傅用金刚砂研磨玻璃制品,虽然比较慢,可是,不可能磨削不动。玻璃组师傅分析道,版碎,是因为散热不好,可以制作一个水盒子,将版与卡具泡在水里冷却。

我二次换上新版,再次试验,慢慢进刀磨削,版没发生炸裂。可是磨削很慢,很慢;磨削一个多小时,依旧没磨掉几十微米。我将情况汇报廖工,他让我研究刀具。我翻阅金属工人切削手册,把刀具,角度,刃口,研究一通,最后将磨削刃口部分,分割成断齿状,为出金刚砂沿着磨削轨迹流入,预留出位置,再次试验效果非常好。大约一个小时就切割成型一片版。廖工很高兴,他仔细检查,版边缘有崩碎痕迹。廖工与我讨论怎样攻克崩碎痕迹,反复讨论几个方案,最后确定,把几块板叠加,用石蜡封在一起加工,加工后取中间的使用,效果很好。在廖工指导下,终于制作出完全合格微电子二次精密缩小照相机的步进光栅,安装到机械上,精度达标。这台日本进口精密微缩照相机,恢复正常工作。

在廖工指导下,完成一项重要工作,非常高兴,受益匪浅。

近距离接触一位老科学家,得到他的指导,聆听他的教诲,工作中,每个细节廖工事必躬亲,亲自审定,手把手指导。光栅制作过程学到了许多知识,更学到廖工对待科研精益求精,坚韧顽强的工作作风,他对科学永于探索,不断追求精神,坚韧顽强,百折不挠,以及踏踏实实,兢兢业业的工作态度。

谈起廖工,同事们首先想到是他的为人,廖工敦厚,诚恳,从不居功,自傲,他待人亲切,和蔼,礼貌。

上世纪七十年代初,廖工住在东四科学院家属宿舍院。每天,他与同事一起骑自行车上下班,深秋的一天,凉风飕飕,骑行到鼓楼时,他自行车坏了,四处找不到修车点,他只能推着自行车步行赶路。身旁遇见单位同事,要他把车锁到路边,带着他赶往单位。他笑笑说,不可以,那是违反交规,我是党员,绝不可以那么做。请代我请一下假。廖工推着自行车大步奔走,到达所里,热汗涔涔。廖工是技术干部,他执意找到工艺线负责人,说明原因,检讨自己的错误。同事们微笑对他说,您的级别比他们高,干嘛还要向他们做检讨?廖工一脸严肃地说,那不对,他们是工艺线负责人,统筹研发工作,对整条生产线全面管理,负有重要责任,我必须服从他们管理。他的话让生产线同事哂笑。

中午饭后,廖工到维修车间,找自己邻居小崔,客客气气地说,小崔呀,我自行车坏了,牺牲你点时间,帮助修理修理,不然,下班我得“腿儿”着回家。小崔说,您打个电话就是了,怎么还亲自跑来。廖工笑笑说,不可以,请师傅要有礼貌。

小崔拿出工具,开始帮助廖工修车,廖工蹲在车旁协助。小崔拿活动扳手卸螺母,螺母拧的紧,小崔试了几下,卸不动,于是拿起榔头砸扳手手把,廖工立即制止,不可!不可!……小崔疑惑地问,为啥?廖工说,扳手扳手,只能用手扳,不可以用榔头砸,榔头砸,扳手吃不消。小崔闻听,哈哈大笑说,马路边修自行车的人,哪个不用榔头砸?廖工则一本正经地说,扳手设计是有科学道理的,使用者不可违背扳手设计的理论数据。小崔不肖地嗤鼻道,要是那么教条,修自行车的师傅早就饿死了!

晚上下班,廖工与小崔一起回家。廖工请小崔吃便饭,喝酒,酒酣耳热,廖工说,你的话我思考了一下午,觉得还是有道理,现在我们生存的世界,无论生活还是工作,会有许多坎坷,非常艰难……正应了你那句话:“要是都那么教条,修自行车的师傅早就饿死了。”我觉得有道理,非常有道理;有现实社会实用性道理,人不可教条,僵化,应该灵活些……时间也是成本。你开悟了我,我感谢你的帮助,尤其是简单语言,哲理的启示。

上世纪六七十年代,微电子所产品主要为中国科学院计算所使用,同为科学院兄弟单位联系紧密,计算所派技术人员常驻微电子所工艺线,计算所工程师经常接触的人是廖工,他们对廖工的认识:爱看书,爱学习,肯钻研,记忆力强,不爱说话。与廖工一起讨论工作,廖工话语很少,可是他的话却有力度。一次,他们为工作讨论的不可开交,廖工离开现场到他的办公室翻看书籍,他从大堆的书中找到一本书,翻到一页,拿给计算所的工程师看,使得争论结束,几位工程师再也不敢轻视这位不爱说话老头。

工作中,廖工对工艺线苛求至臻,线上的技术员求问技术问题,技术数据,廖工一时回答不出来的,就回办公室查资料。他常对工作人员说,不要聊大天,要看技术书籍。对于不爱看书的人,几经劝慰无效,他只能无奈地摇摇头说,浪费年轻的资本,浪费时间,可惜可惜啊。

生活中的廖工,微胖,白白净净,脸上总带着微笑,待人温和礼貌,走路慢悠悠,好像从来没有着急的事。文革期间他受到冲击,他不抱怨,不怨怼,跟大家一起搞革命,下班回到家,研究工作,刻苦攻读。后来他调到中国专利局,任二审委员会主任。我到专利局看望他,他非常高兴说,原单位的老同事来看望我,是对我工作,人品的褒奖。

廖工是廖承志的侄子,他从不对人提起这层关系。时间过去多年,常常回忆起廖工,与他接触过的同事谈起廖工,都会说,廖工是好人,为人真诚,厚道,亲切,和蔼……

廖工于上世纪九十年代去世。

我头脑里时常浮出那个微胖,白白净净,脸上带着微笑,对人温和礼貌,走路慢悠悠的老头……中国半导体事业的先驱,微电子事业拓荒人——廖德荣。

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