知名人物沈天慧人物简介

Posted 2022-04-07 化学

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知名人物沈天慧人物简介

·沈天慧

沈天慧，化学家。从事分析化学的基础和应用研究、半导体材料研究、集成电路的研制和磁记录及微机电系统的研究。她服从国家建设需要，长期投身航天事业，为半导体材料研究和集成电路的研制作出了贡献。

沈天慧，原籍浙江杭州，1923年4月17日出生于浙江省嘉善县。父亲沈质人，在嘉善行医。她童年在嘉善小学及县立初中攻读，直到1937年“八一三”事变，嘉善房屋被日寇投弹付诸一炬，辗转到上海。1938年起定居在上海，想方设法进入大同大学附中学习初三课程，当时英语和数学都衔接不上。她发奋图强，晚上在夜校补习几何，清晨自学英语，由于她的智慧和勤奋，初三下学期成绩为初中部第一名，得到了学校的奖学金，免去下学期全部学费。尽管父母多年失业，家境每况愈下，但还是支持她继续在大同大学附中读书。为了不失学同时减轻父母负担，她加倍用功，珍惜一切时间，因此每学期都以优秀成绩获得奖学金。

1942年沈天慧高中毕业，自觉家中已无力负担她继续求学，必须自谋生计，便考入一家药厂当练习生。在老师的指导下，她学会了药品的制备。一批进厂的练习生，都是入学无门的高中生，有共同的愿望，在工余时间组织学习班，学习化学知识和外语。在药厂工作了三年，促使她走上化学专业道路。抗战后期，上海经济萧条，药厂纷纷倒闭，她所在的药厂也不例外，她只得回杭州，当小学教师。1945年抗战胜利，她萌发求学之心，校方念及她是高材生，同意给予清寒奖学金，免交学费。她就读了上海大同大学化工系，除了学费还要缴一笔数目可观的实验费。她作为工读生，在课余为校方做些文书工作，遂免去了实验费。一年以后，国民党统治腐败，物价日趋上涨，她只好再挤出时间去当家庭教师。当别人在复习功课时，她却不停地为学校抄写和刻蜡版，忙着给有钱人的孩子教课;当别人进入甜蜜梦乡时，她却在昏暗的灯光下复习功课。如此四年读完大学课程，虽然她学习时间比别人少，而学习成绩年年是全班第一，全班同学都很钦佩她。

在中华人民共和国建立前，大学毕业就意味着失业。正当她为自己毕业后的前途担忧时，人民解放军解放了上海。半年后，中央研究院化学研究所招考助理员(后改为研究实习员)，一年只招二三人。经学校系主任关实之老师推荐和面试，她被录取，从此走上了科研的道路，这是她梦寐已求的愿望。她被分配在我国著名分析化学家梁树权教授门下，从事分析化学研究工作。梁教授治学严谨，热心培养人才，成为她科研工作的启蒙老师。经过导师的严格要求和悉心教导，她受到了严格的训练，学到了做科研工作的方法，锻炼了实验基本功，养成严谨治学、一丝不苟的作风。她工作勤奋努力，3年中完成了3篇论文，颇得导师赞赏，1952年提升为助理研究员。是年化学所吴学周所长，响应国家号召，走科研与生产实践相结合的道路，毅然将物理化学研究所迁往吉林省长春市(后改名为长春应用化学研究所)。从此科研工作深入工矿企业，为工业解决问题。

沈天慧的科研工作可分为四个阶段：

分析化学的基础和应用研究

在长春应用化学研究所，她开始从分析化学的基础研究转向应用研究，与东北工矿企业结合，分析地下水质和矿藏资源。1954年我国发现包头白云鄂博的稀土铁矿，任务下达要对稀土铁矿进行分析，查明其中稀土的含量，以决定该矿的开采价值。同时将分析室部分人员与选矿室组织成配套的科研班子，调到沈阳中国科学院金属研究所。她从事稀土铁矿的全分析方法研究，为冶炼该矿提供有价值的资料。1955年又被调回长春应用化学所，仍从事分析化学工作。

半导体材料的研究

自从锗晶体管问世以后，国际上热衷于探索比锗性能更好的新型半导体材料，一致认为硅材料将取而代之。因此，50年代掀起了研制硅材料的热潮。1957年，中国第一个十二年科学发展规划中有一项是开展半导体材料学科。1957～1959年，她被派往苏联科学院莫斯科冶金研究所学习半导体纯硅材料的研制，用活化分析方法分析其中的痕量杂质，以及化合物半导体锑化铝的研究。半导体对她来说是一门新学科，得从头学起。当时毛主席访问苏联，在莫斯科大学的礼堂里，她聆听了毛主席的讲话：“你们是早晨八九点钟的太阳”、“世界是属于你们的”。一种巨大的责任感，像汹涌的波涛在她的胸中冲击着。在这期间，她每天工作都有十几个小时。

纯硅的制取，要求硅的纯度极高，一般要求达到六个“九”以上，即99.9999%。如何才能获得如此纯净的半导体硅，对她来说是陌生的，但是她有扎实的分析化学基础，加上顽强的毅力和坚定的信念，深深地懂得制备纯硅的重要意义。整整两年，她基本上掌握了当时还是世界科学尖端的半导体材料研制技术。60年代初，半导体材料的制备，在世界上只有少数国家能做，在我国还是空白。她学成回国后，即在长春应用化学所首先开始用三氯氢硅法研制高纯半导体材料硅，从而开创了中国人自己研制高纯硅的历史。

沈天慧在长春应用化学所组建了制备高纯硅小组，以2个“9”的粗硅为原料，用化学方法使其形成易挥发的氯化物，然后经过分馏、吸附等手段，将杂质分离出去，再用氢气将氯化物还原为硅。她带领全组同志投入紧张工作，仅用几个月的时间，就研制出我国第一批用该法制成的半导体高纯硅，为中国科学院半导体研究所研制器件提供了原材料。她与该所的科研人员合作，用无坩埚区熔法拉出了单晶硅，做出了半导体元器件，并为有色金属设计院提供规模生产的设计数据。

1963年召开全国半导体材料会议，沈天慧代表研制组在会上作了学术报告。这一成就，使我国半导体研制技术，接近了当时的世界先进水平。同年随中国科学院半导体考察团去苏联考察半导体材料。

1966年中国科学院筹建宇航事业，包括半导体硅材料和硅器件及微型计算机的研究。为此，她于1966年从长春应用化学所调往北京筹建156工程处。后来该工程处划归航天工业部1969年迁到三线(陕西省临潼县)建所。后经体制调整，改名为航天工业部771研究所又名骊山微电子公司。“文化大革命”中，沈天慧虽一度受到冲击，但她在逆境中仍坚持工作。“四人帮”倒台后，她获得彻底平反。在这10年期间，她一直从事硅器件材料的制备工作，并开辟了磁叠片存储器和玻璃半导体记忆材料的研究。1972年她发表了“玻璃半导体记忆材料的研究”论文，在国内处于领先地位。

集成电路的研制

从70年代开始，集成电路取得迅猛发展，它对现代科学技术、工业生产、信息传递和存贮、国防和人民生活等都起了重要的作用，尤其是大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，引起了再一次工业革命。过去衡量一个国家工业和经济发展程度是以钢铁的产量为标志，而现在将以集成电路的发展、生产和应用的水平，作为衡量指标。

1974年为了航天事业的需要，她的工作由半导体材料转向半导体器件(大规模集成电路)。对一个化学家来说，这又是一个新的领域，需要补充许多基础和专业知识，经过深入了解，她在这个领域中也找到了化学的位置。原来集成电路是一门综合性的技术，它包括电子、物理、化学、冶金等多方面的技术。有人认为美国、日本之所以在集成电路方面发展取得领先地位，是与其先进的化学技术是分不开的。集成电路制造工艺几乎都是典型的化学手段，所涉及到的化学有下列几个方面：有关热化学的热生长绝缘膜和杂质扩散膜、化学气相淀积介质膜、导电膜和表面钝化膜;有关等离子体化学方面的等离子淀积和刻蚀;有关溶液化学方面的化学清洗和化学腐蚀;有关材料化学方面的半导体材料和各种辅助材料的制备，如光致抗蚀剂、高纯气体、高纯试剂、高纯金属、高纯石英、石墨和高纯水等，还有作为监控的理化分析。集成电路制备是复杂、细致而要求极为严格的工艺，其最大的特点是“超净”，不仅要防止离子沾污，还要防止尘埃颗粒的沾污，否则大规模集成电路的成品率便会很低。沈天慧应用她的化学知识和实验的基本功，很快就进入了角色，而且干起来得心应手。在两年多时间里，她所在的研究组，主要人员由化学家组成，研究出一套大规模集成电路工艺(等平面n沟硅栅MOS工艺)，并研制出国内第一块1K随机存贮器。他们与国内很多单位毫无保留地交流经验，随即又研制出4K固定存贮器和16位运算逻辑部件，为LS77Ⅱ16位微机提供配套MOS电路。为此曾获国家级奖励3项，部级奖励4项，共发表论文30多篇。她为发展我国微电子事业起到了推动作用。

1980年，她随电子工业部代表团去美国硅谷考察大规模集成电路制造及设备。

1984年她在第五次学部大会上作关于“化学在集成电路中的作用”的学术报告，以引起大家的关注，共同推动我国微电子事业的发展。

1992年，陕西省科学技术协会表彰沈天慧几十年来对陕西省科技事业发展作出了突出的贡献，特授予她“陕西科技精英”称号。

磁记录及微电机系统的研究

1987年由陕西调入上海交通大学，在信息存储研究中心负责和参加以下几项工作。

1. 磁盘基片表面化学镀Ni—P层的研究(已完成)。

2. 钕铁硼材料表面保护的研究(已完成并推广应用)。

3. 硬磁盘表面润滑层的研究(已完成)。

4.微电机系统的研究，于1996年我国第一台直径2mm的电磁型马达诞生。

随着科学技术的进展，沈天慧服从国家需要，其工作曾三改专业。1957年去苏联学习半导体材料，而后在长春应用化学所从事半导体材料研究。1966年在航天工业部研究大规模集成电路。1987年在上海交通大学，从事信息材料的研究。全靠利用原有的基础知识，边干边学，都作出了应有的成绩。随着工作变动，工作地区也随着变更，最早在上海，1952年为祖国工业建设，奔赴东北;1966年为国防建设需要又去西北，她均做到哪里需要就去哪里，很少考虑个人得失。在工作中，她既学会了做科研，也学会了做人，她为人正直，谦虚谨慎，不谋私利，工作认真负责，不浮夸，实事求是，顺境不骄，逆境不馁，为了一个目标，勇往直前。“文革”期间，她即使受到冲击，也始终不放弃科研，还是兢兢业业地埋头苦干。在粉碎“四人帮”后，她看到祖国改革开放的大好形势，坚信只有共产党才能救中国，1979年她光荣地参加了中国共产党。1980年当选为中国科学院化学部学部委员。

令人钦佩的是沈天慧所具有的科学家的严细精神，严指的是她治学严谨，细指的是她严格细致的科研作风。制作大规模集成电路有50～60道工序，每道工序都要认真细致去对待，不允许有任何沾污，所用的试剂、容器和工作环境，都有严格要求。她亲自制订了操作规程，还亲自做示范操作，待完全掌握才放心让他人去干。在严格净化纪律方面，她以身作则，凡是要求别人做到的，她自己先做到，当时她虽年过半百，仍然和大家一起跪在地板上擦地，捋起裤腿光着脚冲洗化学间。她检查净化环境十分严格，先各人自检，然后她再检查大家，检查不合格，再三返工，有的要受到严肃批评。她在纪律要求上不讲情面，不怕别人对她抱怨，她深知净化是研制大规模集成电路的关键，做一批电路要付出昂贵的代价，绝不能因净化不合格而使大家的辛勤劳动毁于一旦。为了加速片子的流程，她要求人等片子，不能片子等人，一天24小时连续转，片子流到哪里，她跟踪到哪里，做到废寝忘食的地步。榜样的力量是无穷的，在她的带领下，投下的芯片，原来流程需1个月，他们仅用7天。时间缩短，片子污染的机会也相对减少，成品率则大幅度地提高。大规模集成电路1024存贮器，就是在这种条件下研制成功的。当时北京、上海、山东等十几家半导体厂派代表前来771所参观学习，对我国的微电子事业，起到了促进作用。

沈天慧在骊山微电子公司留下的不仅是事业上的成就，还留下她治学严谨和大胆管理的严细作风和在她带领下成长起来的一支素质优良的工艺队伍。她在工作上对同志严格要求，满腔热情，平易近人，言行一致，生活俭朴，大家都亲切地叫她“老沈”。

沈天慧是一位化学家，大部分时间参加工程项目，她体会到一项工程涉及许多学科，需要各学科的技术人员相互配合，其中有的当主角，有的当配角，只有大家齐心协力才能将一台戏演好。所以必须有一些人甘愿当配角，不争名利。她就是一个甘当配角的人。

简历

1923年4月17日出生于浙江省嘉善县。

1945—1949年毕业于上海大同大学化工系，获学士学位。

1949—1953年任中国科学院物理化学研究所助理研究员。

1954—1955年任中国科学院金属研究所助理研究员。

1957—1959年在苏联科学院冶金研究所进修。

1960—1965年任中国科学院长春应用化学研究所副研究员。

1966—1969年任中国科学院156工程处副研究员。

1970—1986年任航天工业部骊山微电子公司(771研究所)研究员、室主任、副所长、科技委副主任。

1980年当选为中国科学院学部委员(院士)，中国宇航学会第一届理事会理事。任航天工业部科技委员会委员。

1987年至今任上海交通大学学术委员会委员、薄膜和微细技术国家教委部门开放实验室第一届学术委员会主任委员、材料与化工研究院顾问。

主要论著

1 梁树权，沈天慧.硫酸钡定硫法(Ⅵ)钼酸根的影响.中国化学会会志，1951，18：37～46.

2 М.С.Миргалсв ская，沈天慧等.用掺入施主杂质的方法来控制锑化铝的导电类型及电阻率.苏联发明公报，1960，No.4

3 胡浴红，沈天慧.局部氧化工艺对栅氧化膜缺陷的影响.微电子学与计算机，1982，6：52～57

4 沈天慧.化学在集成电路中的作用.化学通报，1984，1(1)：1～5.

5 沈天慧，汪师俊.专题技术讲座连载.化学气相淀积技术.半导体杂志，1986，6—1993，1，共23期

6 沈天慧.超大规模集成电路工艺技术(1)薄层硅外延.微电子学与计算机，1987，4(2)：33～37(2)超微细加工.微电子学与计算机，1988，5(10)：22～25(3)低温工艺.微电子学与计算机，1989，6(4)：14～17(4)金属化工艺.微电子学与计算机，1991，8(10)：35～38

7 丁桂甫，沈天慧.硬磁盘化学镀非晶态镍磷衬底的研究.薄膜科学与技术，1992，5(2)：53

8 沈天慧，汪师俊等.光化学气相淀积氮化硅的工艺及其应用研究.

(Ⅰ)光化学气相淀积氮化硅的工艺研究.微电子学与计算机，1993，10(2)：46～48

(Ⅱ)光化学气相淀积氮化硅膜的性质.微电子学与计算机，1993，10(3)：45～48

(Ⅲ)光CVD氮化硅薄膜应用于提高器件可靠性.微电子学与计算机，1993，10(9)：1～3

9 丁桂甫，沈天慧.铅晶体蓄电池正极的多孔电极性质研究.上海交通大学学报，1996，11

10 沈天慧，汪师俊等.用多晶硅吸杂和SiO2背封工艺提高硅片质量.微电子学与计算机，1997，14(2)：17～19

知名人物 沈天慧人物简介

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