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屠海令,信息功能材料专家。1946年10月生于北京,1969年毕业于天津大学精密仪器系自动化专业。1970年至1978年在天津半导体技术研究所任硅外延组长、砷化镓器件研究室副主任。1978年考入北京有色金属研究总院研究生部,1979年至1983年在英国巴斯大学物理学院学习,获博士学位。1984年至1987年在北京有色金属研究总院半导体硅材料研究室任课题组长,1987年至1990年任该院化合物半导体材料研究室主任,1990年至1996年任该院主管科研副院长。其间,1994年至1995年在美国北卡罗来纳州立大学材料科学与工程系做客座教授。1991年至今任半导体材料国家工程研究中心管委会主任。1996年至今任北京有色金属研究总院院长。
他长期主持并直接参加半导体材料的研发工作,一直处于科研工作前沿,作为该学科带
头人,其主要的学术成就和在工程技术方面的贡献如下。
一、半导体硅材料研究方面
他任半导体硅材料“八五”、“九五”国家攻关项目及“十五”863专项负责人,与课题组先后研制出我国第一根5,6,8及12英寸硅单晶,其中5英寸硅单晶抛光片项目获国家科技进步二等奖。在重掺砷硅单晶生长方面进行了创新研究,发明了新的掺砷方法,改进了热系统,设计了增氧装置,获多项国家发明专利,解决了高掺砷浓度的技术难题,满足了高端功率器件和功率集成电路的需求和环保要求,该项目已获北京市科技进步一等奖,正在申报国家奖。他在主持12英寸硅单晶研制中,提出优化热场设计与快速拉晶相结合的技术路线,调整固液交界面温度梯度与拉晶速度,抑制硅熔体热对流,控制微缺陷的尺度与密度;同时在研究细颈断裂机制的基础上,设计出新的夹持机构和缩颈工艺,所研制的12英寸硅单晶被两院院士评为1997年中国十大科技进展,其相关研究文章多次在国际学术会议上作为大会特邀报告,为12英寸硅材料产业化奠定了技术基础。他系统地进行了半导体硅材料质量与集成电路性能关系的研究,先后主持N(100)硅抛光片氧化层错产生机理与消除方法,P(100)衬底中二次缺陷与静态随机存储器性能关系,低温早期氧沉淀成核机制及退火条件下氧沉淀动力学行为,铁杂质对少数载流子寿命的影响等课题研究;并深入多个集成电路厂和清华大学微电子所联合攻关,为研制专用集成电路和高性能器件提供优质衬底材料,获国家攻关有突出贡献个人荣誉证书。他指导学生开展绝缘体上硅、锗硅和应变硅等硅基材料的研究,与课题组以氢离子注入法研究硅基材料及其微结构,并以注锗与热退火工艺相结合,消除和减少大直径半导体硅材料中晶体原生凹坑(COP)缺陷,取得了显著的效果,该方法已申报国家发明专利。上述部分研究结果发表于世界硅科学与技术大会论文集和J.Crys.Growth, Microelec. Eng., Rad.& Crys.Defects,中国科学,半导体学报等刊物。
二、化合物半导体材料研究方面
他担任“七五”国家攻关项目和国家火炬项目负责人,与课题组率先研制出我国第一根半绝缘2英寸、3英寸高压液封直拉砷化镓单晶,第一根4英寸磁场直拉砷化镓单晶,砷化镓单晶实用化国家重点项目获部级科技进步一等奖。他负责“九五”国家攻关项目,自主设计蒸汽压控制法(VCZ)设备及工艺,研制出位错密度低且分布均匀的4英寸VCZ砷化镓单晶,该技术已获美国专利。他率课题组解决了磷化镓材料合成及单晶生长中的技术难题,实现了批量生产,成为我国唯一可提供磷化镓衬底材料的单位。他在担任国家“863”新型光电功能材料专题组长期间,与技术人员一起解决了锑化镓熔体中“浮渣”问题,开展了磁场对锑化镓单晶性能影响的研究,确定了化学腐蚀及磨抛的新工艺,获“863”专家委员会奖。他发现三元系空位化合物半导体材料中横模声子软化随空位增加而减弱的异常现象,对外加力场影响sp轨道杂化给予合理的解释;在研究稀土半导体材料由温度、压力、组分引起的相变及有关临界物理问题时,提出了相变与电子-声子互作用相关的观点;对稀土半导体材料、半导体激光、探测器材料以及高温超导材料的研发均具有重要指导意义。他主持开展非掺半绝缘砷化镓材料中砷沉淀及深能级缺陷行为,以同步辐射及X射线三轴晶测量砷化镓中微应力及化合物半导体抛光片亚表面损伤等方面的研究,进一步提高了砷化镓等材料的质量。上述研究结果发表于Phys. Rev., MRB,半导体学报,稀土学报等刊物,
三、半导体材料工程化,产业化方面
他负责组建半导体材料国家工程研究中心,撰写并论证了“中心”可行性报告,制定中心的目标,确定工艺技术路线,主持完成“中心”研究任务。现“中心”具备自主研发硅、砷化镓和磷化镓等化合物半导体材料及工程化的能力,已成为我国半导体材料的研究开发基地。他负责的6英寸硅抛光片专项工程和8英寸硅抛光片示范工程项目均已圆满完成任务并通过国家验收,形成了一整套具有自主知识产权的工艺技术和年产6000万平方英寸硅抛光片及4吨化合物半导体材料的能力,产品行销国内外市场,年销售额超过3亿人民币,年创汇超过1500万美元,现又将部分相关技术转让国内其他厂家,促进了科技成果向现实生产力的转化。
他曾任国家“863”计划顾问委员会委员,现任国家“973”计划咨询专家,国家技术发明奖评审委员会委员,国家自然基金评审委员,中国电子材料协会副理事长,中国有色金属学会半导体材料专业委员会主任。他十分重视培养青年技术人才,指导和培养了14名博士、硕士研究生,并让一批年轻人承担重要课题,使他们逐步成长为我国半导体材料领域的青年学术带头人。他在国内外学术刊物上发表论文140多篇,被SCI他引340多次;出版著作7部,获授权专利12项,获国家及省部级科技进步奖14项。1985年获有贡献归国留学人员奖,1992年获政府津贴,1996年被评为国家中青年有突出贡献专家,2001年获全国“五一”劳动奖章,2002年获国际半导体材料与设备协会杰出贡献奖。
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