秦国刚

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秦国刚,半导体材料物理专家。生于南京,原籍江苏昆山。1961年北京大学物理系研究生毕业。北京大学物理学院教授。长期从事半导体材料物理研究。在半导体杂质与缺陷领域研究中,最早揭示硅中存在含氢的深中心;发现退火消失温度原本不同的各辐照缺陷在含氢硅中变得基本相同;发现氢能显著影响肖特基势垒高度。测定的硅中铜的深能级参数被国际权威性半导体数据专著采用。在多孔硅和纳米硅镶嵌氧化硅光致发光和电致发光方面的研究中,对光致发光提出量子限制-发光中心模型,得到国际广泛支持;发现p型硅衬底上氧化硅发光中心电致发光现象,在此基础上,设计并研制出一系列硅基电致发光新结构。所提出的电致发光机制模型被广泛引用。2001年当选为中国科学院院士。

秦国刚 - 人物简介

秦国刚,北京大学物理学院教授。1934年3月生于南京,原籍江苏昆山。男,汉族。1956年7月毕业于北京大学物理系,1961年2月研究生毕业于该系(固体物理方向)。长期从事半导体材料物理研究。

他和他带领的研究组在半导体杂质与缺陷和多孔硅与纳米硅镶嵌氧化硅发光领域做出系统的和创造性的成果,例如:在中子辐照含氢硅中检测到结构中含氢缺陷在导带以下0.20eV深能级,在国际上最早揭示硅中存在含氢深中心,提出的微观结构,被实验证实;发现退火消失温度原本不同的各辐照缺陷在含氢硅中变得基本相同;最早揭示氢能显著影响肖特基势垒高度。测定的硅中铜的深能级参数被国际权威性半导体数据专著采用。1993年对多孔硅与纳米硅镶嵌氧化硅光致发光提出量子限制-发光中心模型,成功解释大量实验,得到广泛支持;首次观察到p-Si衬底上氧化硅发光中心的电致发光现象。

在此基础上,设计并研制出一系列硅基电致发光新结构,如:半透明金膜/纳米(SiO2/Si/SiO2)双垒单阱/p-Si等。发光波长从近红外延伸到近紫外。所提出的电致发光机制模型,被广泛引用。

秦国刚 - 学术成就

获国家教委(教育部)科技进步一等奖和二等奖各一次和中科院自然科学奖二等奖一次。获物理学会2000-2001年度叶企孙奖。在国内外重要期刊上发表论文180余篇,其中SCI论文130余篇。

秦国刚院士,半导体材料物理专家,现任北京大学物理学院教授、博士生导师,为我国半导体材料物理事业做出了突出的贡献。他1956年7月毕业于北京大学物理系,1961年2月研究生毕业于该系(固体物理方向),2001年当选为中国科学院(技术科学部)院士。他长期从事半导体材料物理研究,他和他带领的研究组在半导体杂质与缺陷和多孔硅与纳米硅氧化硅体系发光领域做出系统的和创造性的成果。

秦国刚院士获得国家教委(教育部)科技进步一等奖和二等奖各一次和中科院自然科学奖二等奖一次。获物理学会2000-2001年度叶企孙奖。在国内外重要期刊上发表论文250余篇,其中SCI论文200余篇。获得2005年北京市科技进步一等奖,2007年获得国家自然科学二等奖。

秦国刚 - 研究内容

原创性成果是衡量一个研究型大学学术水平的重要标志。秦国刚院士领导的科研组2003年在纳米硅/氧化硅材料体系发光方面的重要原创理论结果最近获实验证明。
                 
自1990年多孔硅室温强可见光发光被发现以来,人们就梦想利用纳米硅/氧化硅体系作为硅光电子学的光源,但该体系的发光过程相当复杂,电子空穴对既可在纳米硅内部复合发光,也可转移到纳米硅/氧化硅界面发光中心上复合发光。1999年美国Rochester大学Fauchet领导的一个著名研究组与法国两位著名固体理论家Allan和Delerue合作在《物理评论快报》上发表文章指出:纳米硅大时,纳米硅内部发光占优;而纳米硅小时,纳米硅/氧化硅界面发光中心发光占优。该论文在国际范围有广泛影响,其观点被广泛接受,迄今已被SCI引用381次。
                 
1993年秦国刚院士和贾勇强博士提出了量子限制/发光中心模型,2003年秦国刚院士和李宇杰博士在该理论基础上继续研究得出了与Fauchet等正好相反的结论(《物理评论》68卷,085309,2003年):纳米硅大时,纳米硅/氧化硅界面发光中心发光占优;而纳米硅小时,纳米硅内部发光占优。2005年11月,中科院半导体所王启明院士组与香港科技大学葛惟昆教授组合作利用变温荧光和高分辨率电子显微镜等实验手段系统研究纳米硅/氧化硅体系(王晓欣等《物理评论》72卷195313,2005年),鉴别出纳米硅发光和界面发光中心发光两种过程,并研究其随纳米硅尺寸的变化规律,明确指出实验结果支持秦国刚院士等的上述理论预言(论文摘要指出:“The  largerthesizeofSiNCs[nanocrystals]andthehighertheinterfacestatedensity(inparticular,Si=Obonds),themorebeneficialfortheinterfacestaterecombinationprocesstosurpassthequantumconfinementprocess,ingoodagreementwithQin‘spredictioninQinandLi[Phys.Rev.B68,85309(2003)]”)。

秦国刚 - 潜心科研

秦国刚从大学四年级开始就致力于半导体学习和研究,几十年来,他潜心钻研,即使在困难重重的情况下,也从不退缩,坚持攀登科学高峰。在他的身上,总能看到一种勤奋和创新,一份坚定和自信。他认为,科学创造只有第一,没有第二,他追求的就是第一。

在从事半导体研究的很长时间内,实验设备条件差、国际学术信息不通畅,多种不利因素都给科研带来了极大困难,而秦国刚总是尽一切力量想办法解决。物理没有中外之分,半导体研究国内外都在进行,只有找准研究方向和思路,找到突破口,才能掌握主动权。面对国际上激烈的竞争,他严格要求自己,力求不断创新。在他看来,科学就是要研究新事物,特别是带有重大应用背景和反映尚未发现的自然规律的新事物,等待人们去发现和揭示。

在秦国刚的众多科研成果中,量子限制-发光中心模型的提出并获得国际认定,对他的科研工作具有重要意义。1990年多孔硅发强光现象被发现后,学界对其物理机制争论激烈,国际上提出过几十种不同的物理模型。那时,秦国刚与他的合作者们每日从早到晚废寝忘食地在实验室中研究此项课题。经过长时间的实验、观察和思考,最终于1993年他和贾勇强一道提出量子限制-发光中心模型。现在,它与量子限制模型已被国际学术界广泛肯定为反映纳米硅/氧化硅材料体系(包括多孔硅)发光机制的互为补充的两个主导物理模型。其实,量子限制-发光中心模型在提出伊始就饱受争议。在巨大压力下,秦国刚与他的合作者们不但没有放弃,而是完成更多实验工作来检验包括量子限制-发光中心模型在内的各有关物理模型,充分论证了量子限制-发光中心模型确实反映了客观实际。

他们还于2003年通过理论分析,指出了这两个模型各在什么条件下起主导作用。他常说,客观世界是复杂的,不要期望一个物理模型就可以解释所有的现象,但是,一个好的物理模型至少能够反映客观世界的一个重要侧面。科研工作者应努力发现新的自然现象和规律,为之这提供完美的科学解释并加以应用。秦国刚曾长期担任物理系半导体物理教研室的主任,那时教师的待遇比较低,和他一同工作的老师中的一些人先后离开了。秦国刚始终牢记他的导师黄昆教授的箴言“如果想发财,就不要搞物理。”,与一部分老师依旧坚持在自己的岗位上,在后来的长时间中取得了一个又一个新成果。秦国刚从去年开始担任一项国家科技重大研究项目(973)的课题负责人,他深知任务的艰巨,今年春节假期只初一至初三休息了三整天,初四就去实验室考虑研究方案。他时时刻刻都在考虑课题中存在的问题,有一些新的想法,就马上记录下来。在他办公室的玻璃板下压着勉励自己的警句:“手敏足捷,勤于思考,探索不辍,贵在创新。”

秦国刚几十年来勤勤恳恳、勇于开拓创新,科研工作获得了丰硕的成果。他的论文享誉海内外,还获得了一系列国家级、省级奖项。1978年“单晶硅中氢的行为和与氢有关的缺陷”获国家教委科技进步一等奖,排名第一;2001年“氧化多孔硅和纳米硅与纳米锗镶嵌氧化硅发光”获中国物理学会2000-2001年度叶企荪奖,个人;2005年“纳米硅/氧化硅材料体系发光及其物理机制”获北京市科学技术奖一等奖,排名第一;2007年“纳米硅/纳米氧化硅体系发光及其物理机制”获国家自然科学奖二等奖,排名第一。

秦国刚 - 严格负责

俗话说:“严师出高徒。”作为博士生导师的秦国刚对学生的严格要求是出了名的。他规定每周至少与每个研究生讨论一次科研工作,让他们谈谈科研的进度,说说遇到的困难,及时给予他们指导与帮助。看到学生们科研上取得新进展,他会毫不吝惜地表示赞赏;而当他们走了弯路或是研究思路上出现大的偏差,他也会毫不客气地及时指出。每周一、二上午的交流互动,使导师对研究生的检查、督促和指导形成了制度。而正是这一套制度,保证了学生们在科研上的勤奋,高效率和高质量。

秦国刚的严格要求是从自身开始的,一丝不苟、踏踏实实是他给人的第一印象。每天清晨,他在研究组中经常第一个到实验室工作,而实验室也实行签到制度,即对他所带的学生进行考勤。尽管这种要求近乎苛刻,但他的研究生还是觉得非常受益。秦国刚的严谨求实、认真负责给学生们留下深刻的印象。他一直告诫学生:“年轻时努力学习和创新能够为一辈子打下坚实的基础,这也在相当大程度上决定了以后你的科研工作能有多大成就。”秦国刚以身作则、率先垂范,在他的影响之下,无形之中在学生们中养成了良好的学风。

在学术讨论中秦国刚坚持认为导师和学生在学术上是平等的。他觉得在与学生的交流中不仅能给学生带来启发,也会让自己接触到新的知识。所以有时谈论一个问题,师生之间甚至会争执起来。学生有一点创意,他作为导师就会大加赞赏,鼓励学生超过他自己。他一向提倡学生要有独立的思考,而不只是跟在老师的后头。他以自己的成长经历告诉学生要敢于挑战权威,敢于提出自己的想法和创见,要有活跃的思想交流,才能碰撞出智慧的火花。他在学生面前从不以学术权威自居,相反地,经常指出自己在学术方面的不足之处。

与学生相处,秦国刚亦师亦友。对许多学生来说,秦国刚传授给他们的不仅仅是知识,还有做人的品格。秦国刚正是抱着“望生成龙”的期待,给学生尽可能多的指导与帮助。

秦国刚先后教育培养博士生和硕士生40余名。博士生中获叶企荪物理奖一等奖和二等奖各一次,获第19届半导体物理国际会议(1992)最佳青年论文奖一次。正是他的孜孜不倦,严格负责,使他迎来了满园桃李的芬芳。

秦国刚 - 张弛有度

古人云:动静有道,张弛有度。一个人如果没日没夜地只干一件事,整个人就会像绷紧的弦,效率也不会高。秦国刚相信,生活要有张有弛,业余爱好对科学研究也有益处。他有早起的习惯,每天清晨,在碧波荡漾的未名湖边总能看到秦国刚散步的身影,他享受着许多老人那般的悠闲,却也在不经意间捕捉着科学灵感。

秦国刚很敬佩年愈八十还工作在科研创造的第一线的李政道先生,并希望自己能以他为榜样,也能在科研的道路继续走下去。在他看来,科研与业余爱好并不矛盾,当遇到难以攻克的问题时,适当的放松或许能给自己一点空间。听古典音乐、欣赏中外绘画、看历史题材的书籍和电视剧都是他紧张工作之余的消遣方式。历史赋予他厚重,音乐赋予他灵感,他希望这样能够保持思维的灵敏,能够较持久地进行科研,发挥余热为祖国多做贡献。

尽管秦国刚是一位科学家,但在他身上却同时蕴含着深厚的人文精神。他的一名学生回忆说:“和秦老师在一起会受到经意的或不经意的点拨。跟他谈话受益匪浅,他的思路很开阔,尤其是对生活、对新事物的态度,令人豁然开朗,肃然起敬,就像读一本好书,似乎是在和作者交谈,然后由他引领到某个境界,可谓是醍醐灌顶。”

在秦国刚身上能看到一种不服老的精神,他鼓励年轻教师和研究生要勇于超越,也喜欢亲自加入到他们的队伍中。他不断地从与年轻人的交流中,从前沿的研究中获取新知,他希望这么做能对学生的科研提出具体的建议,能够再进行一些新的探索。正是抱着这样一种信念,已过退休年龄的他依然迈步在科研的大道上,将科学的生命尽可能延长。

秦国刚 - 生活细节

作为半导体领域中的大师,秦国刚没有人们想象的那样居高临下,更多的是作为一个普通学者的平易近人,身先士卒。不论是在平时的工作还是生活中,秦国刚总不忘记以一个共产党员的标准来严格要求自己。对有些同学来说,一张草稿纸可能是不起眼的东西,常常用了一面就随手丢弃,可他却坚持正面用完后背面接着用。倒办公室垃圾时,他也会只将垃圾倒掉,而将垃圾袋留着继续使用,连用好多次后才和其他废品一起丢弃。这样的厉行节约时常令学生感到惊讶,这种惊讶的背后,更多的是钦佩和敬仰。

俗话说:“身教胜于言传。”作为一名优秀的共产党员,秦国刚用他的实际行动影响、感染着周围的人,他将高尚的品质落实于生活细节,也将人性的温暖传递给需要帮助的人群。他,在投身于科研的同时,展现着精神的魅力,成为许多人心目中的楷模。

秦国刚 - 人物评价

秦国刚,一位年逾古稀的老人,本着对科学事业的无限执着,依然兢兢业业地工作在科研第一线。作为蜚声海内外的半导体物理学家,秦国刚不但取得了辉煌的学术成就,而且具有高尚的师德风范和爱国为民的情操。他从不张扬,却以自己的实际行动展现着优秀共产党员的本色。

秦国刚,1934年生于南京,1956年毕业于北京大学物理系,之后在该系读研究生,师从国际著名物理学家黄昆教授,主攻固体物理学。1985年任北京大学物理系教授,1986年被评为博士生导师,2001年当选为中国科学院院士。秦国刚长期从事半导体材料和器件物理研究,在半导体中杂质缺陷、深能级、肖特基势垒、纳米硅/氧化硅材料体系发光、纳米化合物半导体材料与器件物理和硅基有机半导体发光等领域做出系统、深入和创造性的研究成果。他将毕生的精力投入到半导体物理的教学和研究中,勇于开拓,奋斗不息,成果累累。

老骥伏枥,志在千里。秦国刚在科研岗位上奋斗了半个世纪,他以极大精力投入到为国家培养科技人才的光荣事业中,为弘扬科学精神、传承科学文化起到了重要作用。他始终怀着满腔的爱国热情,忠诚于党和人民的事业。他秉承严谨求学的治学态度和淡泊明志的高尚情操,无私奉献、呕心沥血、教诲提携,为我国的半导体科学和教育事业做出了突出贡献,值得我们每一个人学习。

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