一朝为科研 难得半日闲
来源:用户上传
作者: 刘荣 张宇
他是师生口中津津乐道的好老师；他是厦门大学物理系有名的教授；他在厦门光通信产业发展历程中，占据着举足轻重的地位；他是陈朝，一位在科研战线上忙碌几十年的教育和科研工作者
陈朝，福州市人，1943年出生于福建省永安市，主要研究方向为半导光电体材料、器件和应用，涉及信息光电子学、半导体照明和光伏发电等领域。陈朝毕业于厦门大学物理系，学习了“无线电电子学”和“半导体物理与半导体器件物理”两个专业；1965年，在导师的建议下，年轻好学的陈朝继而选择了半导体光电研究方向，这为他后来的发展起到了非常重要的作用。
陈朝让人印象深刻的成果完成于1992年～1993年间，那时他作为高级访问学者，被国家教委公派到加拿大多伦多大学和白俄罗斯大学工作，负责由国家科委下达的、与白俄罗斯科学院电子研究所合作的“用于光纤通信的III―V族多层材料和光电器件的研制”国际合作项目，并设计了InP基单片集成PIN―FET多层材料，在同一片材料上成功研制出性能良好的PIN光电探测器和MISFET放大器。
在此过程中，陈朝研制出了高速、低暗电流、高响应度的InGaAs/InP PIN光电探测器芯片，集成了异质结分离、开管扩散、氧化铝抗反射膜等新技术。“这个芯片已经进行了TO―46及带尾纤的单管和PIN―TIA结构光电放大器组件封装测试，传输速率为655Mbps～2.5bps，现已获得‘InGaAs/InP PIN光电探测器及其制造工艺’发明专利。”陈朝说。2003年3月，由科技部和福建省科技厅组织的验收鉴定认为该工艺达到国际先进水平；2005年，该工艺获省市发改委80万元经费支持，在校办企业进行了产业化。
继芯片之后，陈朝又利用正性光刻剥离工艺，在国内首次研制成功新型多动能光控HEMT器件。他说：“该器件可用于光电集成电路，能够探测高频光纤信号并将其放大，是一件具有源头创新特点的产品。”借助国内合作的机会，陈朝完成了材料结构设计、生长和测量、版图设计制备、器件工艺、TO和双列直插型封装、静态和光敏特性测量等工作，并提出能较好描述该器件光敏、放大和微波特性的物理模型，对半导体光电材料和器件的发展起了良好的推动作用。
多晶硅的提纯一直是我国光伏产业发展面临的难题，陈朝凭借自己的专业知识，解决了这一难题。据悉，在进行“低成本多晶硅提纯及太阳能电池的研发与产业化”研究中，他采用精细的综合冶金物理方法，将工业硅的冶炼和提纯紧密结合，充分利用工业硅冶炼工程的余热，直接将2N的工业硅提纯到6N以上的太阳能级多晶硅；将5N多晶硅定向凝固、划片后经表面氯氧化和吸杂处理改性后，研制出光电转换效率超过11%的太阳能电池。这两项技术突破了长期制约我国光伏产业发展的瓶颈，产生了良好的经济效益和社会效益。
陈朝在半导体光电材料和器件领域的成就，远不止上面罗列的这些。他所负责的“863”计划和国家自然科学基金“激光诱导下的GaN P-型掺杂和P-型欧姆接触”项目，达到GaN空穴浓度超过5x1018cm-3以及GaN的P-型欧姆接触比接触电阻低2.5x10-4Ωcm2的良好效果，并获得两项发明专利。该项目属国际首创，处于国内最好的水平。陈朝说，目前该方法已经用于GaN蓝色和白光LED芯片的制备，不仅提高发光效率和器件的可靠性，还降低工作电压和热阻并延长了器件的工作寿命，经济效益良好。
此外，受厦门三优公司委托，陈朝研制的在650mm波长光照下，光响应度达0.4A/W的硅光电探测器，获得实用新型专利并申请了国家发明专利；在与深圳纳诺材料研究所的合作中，陈朝较系统地探索了类金刚石薄膜的掺杂和半导体光电性质，首次成功研制出类金刚石薄膜MSM结构的紫光和紫光电探测器，且自主设计和委托加工、封装研发了用于CD机上的单片集成光电探测放大器，填补了国内空白。
自投身科研以来，陈朝的日程被安排得满满当当，要找出一点空闲着实不容易。他放弃了清闲的日子，用几十年的辛劳耕耘换来了硕果等身，不仅在半导体光电材料和器件领域取得成绩，在光纤通信和有线电视领域也同样成就卓越。
1999年12月，由陈朝负责的“10Mbps、100Mbps光线收发器”项目，顺利通过福建省科技厅组织的成果鉴定，专家意见一致认为：“本成果在协议芯片的功能开发、防止高频信号相互耦合和实现光电接口等方面的设计上，具有创新性和先进性，项目技术已达国际同类产品先进水平，性价比优于国际同类产品，有较强的市场竞争力。”同时，该项目还荣获厦门市2000年科技进步三等奖、福建省2001年科技进步奖二等奖以及2项发明专利、2项实用新型专利和第十四届全国发明展览会银奖。
陈朝说，由于自己一直从事半导体光电器件的研究，所以进入光通信领域对他来说是很自然的事情，而他在光通信领域为人所称道的，是他在科研成果转化方面的贡献。据悉由他负责开发的“10Mbps、100Mbps光纤收发器”、“三端口高性价比普及型有线电视光接收机”和“用于有线电视网络的双向工作站”等成果现已全部转让给企业进行批量生产，取得了良好的经济效益。
为了实现高速、宽带、低成本的全光网络通信，突破最后一公里瓶颈，真正实现光纤到户（FTTH），近年来他致力于塑料光纤通信的新领域研发。他说：“我们采用850nm波长成功实现了点对点通信以及1310nm主干网和850nm局域网的互连，正在努力研发650nm单片集成塑料光纤收发器芯片。这样不久将有可能实现20Mpbs高速宽带低成本上网。”此外，陈朝不仅在国内首次研制出用于密集波分复用的石英小球卫星谐振腔光纤分叉器，并且还对其工作原理和制备方法进行了有效探索，为我国微腔光纤通信事业的发展奠定了坚实基础。
忙碌的人们总是希望能够“偷得浮生半日闲”，但这对陈朝来说却有点遥不可及，“忙”似乎已经成了他的常态。承担14项国家及省部级科研项目、发表200余篇专业论文、5年内申请12项专利、完成5项成果转化……这些纸张承载不完的成果就是忙碌的工作给陈朝最好的回报。我们相信，尽管忙碌，可热爱科研的陈朝一定乐在其中。
陈朝，厦门大学物理与机电工程学院、能源研究院教授，厦门大学凝聚态物理、微电子与固体电子学、光伏工程专业博士生导师，2003年10月退休并原职返聘至今，兼任厦门市老科技工作者协会光电委员会主任、全国冶金法多晶硅产业创新联盟学术委员会副主任、福建省和厦门市政府科技顾问、厦门大学留学生同学会常务理事；主持和负责过国家自然科学基金项目、国家教委重点项目、国家科委国际合作项目、福建省科委国际合作项目、福建省自然科学基金项目等多项科研任务。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-49830.htm
