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■褚君浩在實驗室。
——選點攻關如掘井 科研碩果似湧泉
本報上海新聞中心記者:趙 錚 實習記者:何靈芝
褚君浩的辦公室並不出乎人們對於一個院士辦公室的想像。步入這間中科院上海技術物理研究所裡的房間,沒有特別的陳設,只有鋪天蓋地的書籍和文件,書櫥裡、辦公桌上、牆角邊……本來就不大的辦公室,活動空間更顯狹小。接受採訪的褚君浩這天小恙初癒,作為中國科學院院士、中國著名紅外物理學家,此刻安坐在辦公桌前,倒有一份「偷得浮生半日閒」的愜意。
採訪期間,助手遞給褚君浩一份關於他的採訪報道,標題醒目:「99.9999%多晶硅:中國提純」。褚君浩告訴記者,國家能源問題日益緊張,開發太陽能變得非常緊迫。從專業背景而言,這是他和同仁們極為關注的領域。太陽能產業的基礎部件是太陽能電池,太陽能電池的基礎材料則是高純度多晶硅。以「N」代表9,用於太陽能電池的多晶硅純度須在6N左右,即99.9999%左右。長期以來,中國的高純度多晶硅一直依賴德日進口,而這些國家普遍採用「西門子化學法」提純,能耗大且不環保。
新法提純多晶硅 優化國產太陽能
2004年起,上海技術物理研究所開始對多晶硅提純的自主科研攻關。褚君浩放手招攬專業人才,引進了高文秀博士等頂尖人才,整個團隊銳意創新,近日終於傳出振奮人心的好消息:利用自主研發的「物理提純法」,他們成功生產出4N以上純度的太陽能電池硅產品,部分樣品經日本方面測定,純度高達5N至6N,而電耗和水耗分別只有「西門子化學法」的1/3和1/10。這使得中國一舉打破日德等國的技術壟斷,更確立了中國在國際光伏產業鏈的地位。
對於褚君浩而言,好學與創新貫穿著他科學人生的每一步。1984年,他於中科院上海技術物理研究所攻讀研究生,成為中國自己培養的第一個紅外物理博士。他喜歡將研究工作比做「挖井」——選好地點,然後就踏踏實實勤勤懇懇地去探究,直到挖出水來,由「井」到「溝」,到「塘」,甚至「海洋」。在紅外物理這個高深而寂寞的領域,「挖井院士」褚君浩數十年如一日,挖著自己認定的一口又一口「井」,如今回首望去,口口井皆已活水泉湧。
尖端研究補空白 神舟飛船納成果
上世紀80年代起,褚君浩瞄準了第一口「井」——窄禁帶半導體物理。他首先採用光吸收方法準確測定了窄禁帶半導體碲鎘汞材料器件最重要的能帶參數——禁帶寬度,提出禁帶寬度公式。該表達式被國際上稱為CXT公式(C褚君浩,X徐世秋,T湯定元),是碲鎘汞材料器件設計的重要依據,已運用於中國風雲衛星、神舟飛船紅外系統中碲鎘汞紅外探測器的研製。
90年代,他將目光轉向碲鎘汞薄膜材料器件中光電激發動力學的基礎問題,成功獲得碲鎘汞最完整的吸收光譜,首次推導出吸收系數和折射系數表達式,被美國空軍研究實驗室、英國菲力浦研究實驗室等20多個機構作為碲鎘汞材料吸收光譜的標準,並作為他們相關理論和實驗的依據。
之後,褚君浩又帶領研究生,開始了一項新挑戰——發展用於室溫紅外探測的鐵電薄膜的製備和特性操控的研究。他先後發展了BST、PZT鐵電薄膜和LNO、LSCO導電薄膜的生長方法,權威學術雜誌評價為「填補國際空白」。
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