夏建白,1939年生於上海,原籍江蘇蘇州,半導體物理專家,中國科學院院士,中國科學院半導體研究所研究員。
1965年北京大學物理系研究生畢業。1965年北京大學物理系研究生畢業,留校物理系任教。1970年在西南物理研究院從事電漿物理研究。1978年到中國科學院半導體研究所從事半導體和凝聚態物理等領域的研究。
夏建白的主要研究領域為半導體理論,包括:半導體微結構電子態、磁性半導體和自旋電子學、量子相干態的產生、輸運和弛豫效應等。
基本介紹
- 中文名:夏建白
- 國籍:中國
- 民族:漢族
- 出生地:上海
- 出生日期:1939年
- 職業:教學科研工作者
- 畢業院校:北京大學
- 主要成就:中國科學院院士
人物經歷,主要成就,學習初期,人生逆境,科研之路,回歸領域,創新精神,社會任職,人物評價,
人物經歷
1939年,夏建白出生在上海,父母學歷不高,無法給他學業上的輔導,卻總是給他講在國外做研究的堂兄的求學經歷和成就,樹立榜樣影響夏建白。幼時,夏建白讀書的目標是給父母有所交待,要為家庭爭光。稍稍大些,他發現自己對數字極為偏愛,每遇難題,知道如何運用學到的知識去解決。高三時,他參加了上海市舉辦的第一屆中學數學競賽,在沒有課外參考書,也沒有專門教師輔導的情況下,夏建白考取上海市第五名。
1950-1956年,就讀上海市西中學。
1956年,17歲夏建白考取北京大學物理系,進大學後分配專業,他根據自己的志願選擇攻讀“理論物理”專業,在校期間對黃昆先生的固體物理課印象最深刻,
1962年,他報考了黃昆先生的研究生,意欲主攻固體物理學研究,在複習2個星期後,夏建白考了100分,事後,當他再次反思此事時,堅定了一個道理:“興趣和天賦是事業成功很重要的因素。”他當初的選擇是正確的。
1965年,北京大學物理系研究生畢業,留校物理系任教。
1970年,在西南物理研究院從事電漿物理研究。
1978年,中國科學院半導體研究所恢復工作後的第二年,夏建白從四川來到研究所從事半導體和凝聚態物理等領域的研究。
1989年,獲得中國科學院自然科學一等獎
1993年,獲得國家自然科學二等獎。
1998年,獲得中國科學院自然科學一等獎。
2001年,62歲的夏建白當選為中國科學院院士。
2004年,獲得國家自然科學二等獎。
2005年,獲得何梁何利基金科學與技術進步獎。
主要成就
在低維半導體微結構電子態的量子理論及其套用方面進行了系統的研究。提出量子球空穴態的張量模型,獲得重輕空穴混合的本徵態,並給出正確的光躍遷選擇定則。提出介觀系統的一維量子波導理論,對任意複雜的一維介觀系統給出了直觀、簡單的物理圖象和解析結果。提出(11N)取向襯底上生長超晶格的有效質量理論,提出計算超晶格電子態的有限平面波展開方法,用贗勢理論研究了長周期超晶格,提出半導體雙勢壘結構的空穴隧穿理論。
承擔課題
1、973國家重點基礎研究項目:IT前沿中的固態量子結構
2、國家自然科學基金創新團隊:半導體低維結構中的量子調控
3、國家自然科學基金重點項目:材料尺寸效應及其相關物理問題
4、國家自然科學基金面上項目:半導體的自旋電子學
專著《半導體超晶格物理》獲1998年全國優秀科技圖書一等獎,國家圖書提名獎。《現代半導體物理》獲2001年全國優秀科技圖書三等獎。
學習初期
夏建白入學第一年學習的是一般固體理論和其他基礎課,第二年開始進入研究階段。當時黃昆先生給開了一張有關半導體有效質量理論和實驗的經典文獻目錄,大約有40篇~50篇,同時還出了個研究題目。當時沒有複印機,夏建白每天都到物理系圖書館,從開門看到關門,每篇文章都做筆記,他當時掌握的半導體有效質量理論和國際水平相差甚小,還做了研究工作,寫了3篇論文。
由於沒有計算機,只有一種電動的大小像打字機的計算器,計算原理是靠機械轉動。這種計算器做加減法還行,轉一圈就能出結果。做乘除法就麻煩了,不知道要轉多少圈才能出結果,轉動起來聲音還響得要命。當時物理系有幾台這樣的計算器,他就在這些機器上完成了自己的研究生畢業論文。
“打好基礎”是夏建白反覆強調的,他說:“做研究才智、靈感固然重要,但努力是不可或缺的,非得坐得5至10年的‘冷板凳’,否則難成氣候。”他認為的踏實,是不好高騖遠,做“與自己駕御知識能力相匹配的工作”。
此外,夏建白還認為,目前對科學家的各種干擾比較多,以前還有“保證六分之五的工作時間的要求,現在可保證不了”。
夏建白舉例說:“以往捕魚都有‘休漁制’,那么科學家也應該有個‘休會制’,要么每周只開一次,要么爭取一年中有幾個月不開會,好讓科學家踏實做研究。”他認為,與以往相比較,中國科學家的科研硬體條件相對來說已經有了較好的改善,待遇在提高,儀器配備也開始健全,但要培養創新的研究氛圍,光有經費和設備不行,還需要保證科學家的研究時間。
人生逆境
1956年考入北大的夏建白經歷了1957年的反右派鬥爭、1958年的大躍進、1959年反右傾、1960年的困難時期,一直延續到1962年才畢業。這期間,他常常是白天參加各類勞動,晚上看書學習。
8年中他從事的是與半導體不相干的電漿和受控熱核反應研究,他對這份工作熱情很高,一是因為他所在的585所是國家級保密單位,政治運動少,這8年裡他能夠安心做學問、做研究;二是因為這個所是全國少有的幾家配備計算機的單位,他在這裡學會了運用計算機做研究,這讓他之後的研究工作獲益不少。
事隔多年後,當夏建白再次談到當年生活的艱辛時,他平淡地笑著,他將這段經歷珍視為他最重要的人生財富,這使他在任何時期都很容易滿足於當時的物質生活,使他感念困難時期的人心純樸,使他習慣了從挫折中調適心態……
“研究生畢業剛想大展宏圖時,國內風雲突變,黨內矛盾加劇,1965年,我一畢業就參加到全國範圍的農村社會主義四清運動中去,接著是1966年開始的文化大革命,一連15年,我碰都沒碰過半導體物理。”
科研之路
那裡的生活條件相當艱苦,交通尤其不便,每個星期,他們都要拿出一天時間,背著簍子下山買菜。但是,那裡是國家級保密單位,受到的衝擊不大,人文氣氛安靜、單純,是鑽研科學的好地方。
黃昆欣然答應,他找到自己的老師、當時的第二機械工業部副部長王淦昌先生,費了一番周折,終於將夏建白調入了半導體所。
黃昆先生是一位本色科學家,他從來只說真話,不怕得罪人。在評獎的會議上,經常只有他一個人反對,在評職稱的會議上,他多次拒絕簽署同意二字。黃昆的支持和賞識,讓夏建白感到很受鼓舞,他沒有讓老師失望,在半導體領域辛勤耕耘、造詣頗深,成為黃昆弟子裡面的幾位院士之一。
在院士隊伍里,夏建白是個“年輕人”。
回歸領域
在理論研究方面,夏建白也取得了開創性成果,如發展了研究超晶格電子結構的平面波展開方法,提出量子點的有效質量張量模型,提出了一維量子波導理論,提出空穴量子理論,提出了GaAs/AIAs超晶格中-X躍遷理論等。
1983年夏建白到瑞士洛桑高工在Baldereschi教授的指導下工作。Baldereschi是從事半導體電子態研究的,夏建白從他那裡學到了許多東西,從考慮問題的角度一直到計算程式中的細節都受益匪淺。第三年,夏建白到義大利國際理論物理中心工作。1986年,國際上半導體超晶格量子阱的實驗工作已經有了很大發展,而理論工作相對滯後,夏建白在大量研究的基礎上提出了新的計算模式,發展了一種叫經驗贗勢同質結模型,其成果發表於1987年的半導體學報,後被翻譯成英文,發表在美國出版的ChinesePhysics上。這個模型後來被美國再生能源研究所的Zunger和他的一批中國學生利用了,發展了一種計算大原子集團電子結構的方法。
十年中,夏建白在低維半導體微結構的電子態理論及其套用方面取得了一系列創造性的成果,如提出量子球空穴態的張量模型、介觀系統的一維量子波導理論、(11N)取向襯底上生長超晶格的有效質量理論、半導體雙勢壘結構的空穴隧穿理論、以及計算超晶格電子態的有限平面波展開方法等。他發表的學術論文100餘篇,專著2部。獲1993年、2004年國家自然科學二等獎;1989年、1998年獲中國科學院自然科學一等獎。專著《半導體超晶格物理》獲1998年第八屆全國優秀科技圖書一等獎和第三屆國家圖書獎提名獎,專著《現代半導體物理》獲2001年全國優秀科技圖書三等獎。
以簡單化解複雜問題,是夏建白研究的風格,他堅持科研必須服從於套用,他說:“我喜歡用比較簡單、直觀的模型,得到一些一般的結果,最後用一點數值計算一些具體的問題。”
創新精神
夏建白指出,80年代超晶格、量子阱的發展,帶來的是積體電路的小型化趨勢,然而小型化是有極限的,不可以無限發展,估計到2020年就會走到盡頭。
那么新世紀後半導體的發展趨勢又是什麼?夏建白解釋說,是半導體納米材料、量子線、量子點等,未來的趨勢可能有幾百種,但是任何兩種趨勢的突破都會是人類進步極大的福音,目前來看,在半導體基礎研究領域,量子計算、量子通訊理論的發展已經能看出苗頭了。
社會任職
2003年,成為第十屆全國政協委員。
人物評價
1970年到1978年的8年時間,他從北京到四川,再從四川回北京,一去一回,都是源於對科研的渴望和熱愛;來到半導體所後,他潛心研究、教書育人,在2001年獲得中國科學界最高榮譽,成為院士。今年67歲了,獨生女兒已定居美國,他依舊沒有退休和女兒團聚的打算。“踏踏實實做研究的人,一輩子的時間肯定都花在這上面了。”