陳星弼

陳星弼，1931年1月28日出生於上海，半導體器件及微電子學專家，中國科學院院士，電子科技大學教授、博士生導師。

1952年畢業於同濟大學，後在廈門大學、南京工學院及中國科學院物理研究所工作。1956年開始在成都電訊工程學院工作。1980年美國俄亥俄州大學作訪問學者。1981年加州大學伯克萊分校作訪問學者、研究工程師。1983年任電子科技大學微電子科學與工程系系主任、微電子研究所所長。1999年當選為中國科學院院士。2001年加入九三學社。

他著書7本，發表學術論文110多篇，申請中國發明專利20項（已授權17項），申請美國發明專利19項（已授權16項，另有兩項已通知準備授權），申請國際發明專利1項。獲國家發明獎及科技進步獎2項，省部級獎勵13項，完成國家自然科學基金重點項目、軍事研究項目、國家“八五”科技攻關項目多項。

基本介紹

• 中文名：陳星弼
• 國籍：中國
• 民族：漢族
• 出生地：上海
• 出生日期：1931年1月28日
• 職業：教學科研工作者
• 畢業院校：同濟大學 
• 主要成就：1999年當選中國科學院院士
• 代表作品：《電晶體原理與設計》

人物經歷

1931年1月28日，陳星弼出生在一個官宦之家，祖籍浙江省浦江縣青塘鎮。祖父曾為清朝武舉人，父親陳德征因家庭貧窮靠勤工儉學就讀於杭州之江大學化學系。母親徐呵梅是浙江餘姚人，由於小時聰穎過人，外祖父不僅特許不纏小腳，還允許讀書，直至進入上海大學讀文學。五四運動時，陳星弼的父親成了杭州學生領袖之一，從此進入政界，也曾算得一個紅人。但不久得罪於蔣介石，被摘了烏紗帽，且被軟禁。這時陳星弼出生了，因此取有小名“難兒”。陳星弼3歲時，眼見哥哥姐姐上學，吵嚷著要讀書，居然獲得特許，進了國小。此後，父母年年勸其留級，他卻能堅持著學下去。6歲時，日寇侵華烽火蔓至上海，他隨父母先遷至餘姚，後又至浦江，最後輾轉到重慶。不久，為躲避日機轟炸，舉家遷到合川。他從8歲開始就離家在鄉下國小住宿，養成了能吃苦和獨立生活的習慣，也深受抗日救國的思想教育。

國小畢業時，他成績名列前茅。抗戰時生活極為艱苦，他也曾想停止讀正規學校，早點謀出路。但父親因宦海沉浮之經歷，堅持讓他繼續讀書，學到科學技術而為國家做實事。再加上他一直進的是國立中學，包括生活費在內一概公費，因此沒有中斷學習。

家庭對他最大的影響是，學問必須靠自己努力取得。當抗戰勝利第二年他從內地轉讀上海敬業中學時，許多功課都很吃力。但有一天教物理的居小石老師突然向全班說：“你們都應該向陳星弼學習。他的習題明顯都是自己一人做的。不管做得錯或對，都有他特別的做法，而且愈做愈好。”他還鼓勵陳星弼一輩子要做傻瓜(老實人)。老師的這些話使陳星弼受用一輩子。

1947年，他考取了同濟大學電機系，並獲得獎學金。他的學習從來不拘一格。人在電機系，卻去旁聽物理系及機械系的課，而工程力學及畫法幾何又學得比電機系的主要課程還好。他學過小提琴，而且能背出許多古典交響樂的曲譜。他也看過唯心主義的哲學書籍，以致在新中國成立後他經過一番艱難思想鬥爭才接受了唯物主義。他對別人說，他相信自己的唯物主義思想比較牢固，因為這是經過鬥爭得來的。

1952年畢業於同濟大學電機系。

1952年大學畢業後，他被分配到廈門大學電機系當助教。第二年，遇二次院系調整，轉到南京工學院無線電系。在那裡，他輔導了幾年電工基礎課。

1956年，黨中央號召向科學進軍。當時他已被指定到新成立的成都電訊工程學院(簡稱“成電”，現電子科技大學)去工作，同時也給了他進修新學科的機會。他選擇了到中國科學院套用物理研究所進修半導體。這一決定確定了他以後的發展方向。他在該所兩年半的時間內，一邊工作，一邊自學了從物理系四大力學到半導體有關的專業課，寫出了當時才出現的漂移電晶體中關於存儲時間的論文。該文後來出現在Prichard著書的參考文獻中，由此可知是該方面最早的工作。

1959年，他回到成電。改革開放前，由於家庭出身原因，他始終是受命去教書。他認為要教好書，不僅要把所教內容融會貫通，還要考慮學生如何能最好地接受。他甚至為講一句話或一段話都要事先琢磨很久。因此他上課時不需講稿，只帶一張香菸盒大小的紙，寫一點備忘綱要即可，他的教課深受學生稱道。教書也使他自己打下了更好的科學基礎。

1970年，國家電視攻關中，他被派往工廠支援研製氧化鉛攝像管，得知國外已研製矽靶攝像管，建議研製這種新攝像管並獲四機部批准。但是好景不長，才初見該管可出圖像，他就被首批點名去五七幹校勞動，直至愛人病發而調回。

1980年，他被派往美國俄亥俄州大學做訪問學者，但因專業不吻合，於1981年初轉到加州大學伯克利點校，開始進行新型半導體功率器件的研究。1983年回國後被選為系主任，不久建立了微電子研究所。他為了國家及本單位的需要，徹底放棄了從事基礎物理的念頭，以MOS型功率器件為主要研究方向。在他率領下，在中國首次研製了VDMOST、IGBT、LDMOST、MCT、EST等器件並開發了相關技術。

1980年美國俄亥俄州大學作訪問學者。

1981年加州大學伯克萊分校作訪問學者、研究工程師。

1983年任電子科技大學微電子科學與工程系系主任、微電子研究所所長。曾先後被聘為加拿大多倫多大學電器工程系客座教授，英國威爾斯大學天鵝海分校高級客座教授。

1993年後，他從事功率積體電路的研究。在10年前有人提出過將半導體微電子電路與功率器件同時做在一塊晶片上會帶來容易實現各種保護及控制的好處。由於世界上有近四分之三的電能是通過半導體功率器件來轉換其形式後才可以使用的，因此國外有人預言做在一塊晶片上會引起所謂“第二次電子革命”。它和積體電路的發展引起的資訊時代的到來——又被稱做第一次電子革命，有同樣的重要性。但是國際上製造的功率積體電路採用了複雜的工藝，而且電學性能不夠好，造成其性能價格比甚低，從而第二次電子革命的進展甚慢。他的兩個表面耐壓層結構的新發明解決了在普通積體電路上做功率器件的問題，不僅製造功率器件的工藝與普通積體電路的工藝全兼容，而且所做功率器件電學性能特別優良，阻礙第二次電子革命迅速發展的桎梏也將會因此而被打破。他最大的希望是這個成就在中國開花結果，使中國在該領域居於世界領先的地位。

1999年當選中國科學院院士。5月10日至14日，功率半導體領域最頂級的學術年會——第二十七屆國際功率半導體器件與積體電路年會（IEEE ISPSD 2015）在中國香港舉行。我校陳星弼院士因對高壓功率MOSFET理論與設計的卓越貢獻獲得大會頒發的最高榮譽“國際功率半導體先驅獎”（ISPSD 2015 Pioneer Award），成為亞太地區首位獲此殊榮的科學家。

五十年代末，對漂移電晶體的存貯時間問題在國際上最早作了系統的理論分析。提出新的電荷法基本方程、不均勻介質中鏡象電荷方程等。八十年代以來，從事半導體電力電子器件的理論與結構創新方面的研究。從理論上解決了提高p- n結耐壓的平面及非平面工藝的終端技術問題，作出了一些迄今唯一的理論分析解。在解決MOS功率管中降低導通電阻與提高耐壓之間的矛盾問題上作出了系列重要貢獻。發明了耐壓層的三種新結構，提高了功率器件的綜合性能優值，其中橫向耐壓層新結構在製備工藝上與常規CMOS和BiCMOS工藝兼容，有利於發展耐高壓的功率積體電路。1999年當選為中國科學院院士。

主要成就

主要論著

陳星弼著　南京:東南大學出版社　出版日期:1990

1陳星弼，關於半導體漂移三極體在飽和區工作時的儲存時間問題，物理學報，1959，15（7 ）：353～367。

電晶體原理與設計(第2版)

2陳星弼，一維不均勻介質中的鏡像法，成都電訊工程學院學報，1963，4（3）：76～84。

3陳星弼，表面複合對半導體中非平衡載流子漂移及擴散的影響，成都電訊工程學院學報， 1963，4，100。

4陳星弼、易明光，論電晶體中電荷控制法的基礎，第二屆四川省電子學會年會論文集， 1964，168～185。

5陳星弼，小注入下電晶體IC-VBE特性的指數因子的研究，物理學報，1978，2（1）：10～ 21。

6Xingbi Chen,Chenming Hu,Optimum Doping Profiles of Power MOSFETs Epitaxial Layer,IEEE TransOn Electron Devices,1982，ED-29（6）：985~987.

7XBChen,Best Uniform Surface Doping in the Drift Region of Offset-Gate Power MOSFETs With Deep Junctions,Procof International Semiconductor and Integrated Circuit Technology,1986,383~385.

8陳星弼，P-N+結有場板時表面電場分布的簡單表示式，電子學報，1986,14（1）：36～43 。

9陳星弼、蔣旭，突變平面結表面電場的近似公式，成都電訊工程學院學報，1986，15（3） ：34～40。

10XBChen,ZQSong,ZJLi,Optimization of the Drift Region of Power MOSFETs with Lateral Structures and Deep Junctions,IEEE Transon Electron Devices,1987,ED-34(11),2344~2350.

11陳星弼，場限環的簡單理論，電子學報，1988，16（3）：6～9。

12XBChen,ZJLi,XJiang,TwoDimensional Numerical Analysis of Field Profiles in HighVoltage Junction Devices,Chinese Journal of Semiconductor,1988,9( 2),181~187.

13陳星弼、李肇基、蔣旭，高壓半導體器件電場的二維數值分析，半導體學報，1988，9（3 ）：255～260。

14陳星弼、楊功銘，橫向結構結深功率MOSFET漂移區的最佳化設計，微電子學，1988。

15陳星弼，表面電荷對具有場限環的P+-N結電場及電位分布的影響，電子學報，1988，16 （5）：14～19。

16陳星弼、李肇基、宋誌慶，高壓半導體器件電場的二維數值分析，成都電訊工程學院學報 ，1988，17（1）：46～53。

17Chen Xingbi,Li Zhaoji,Li Zhongmin,On Breakdown Voltage of Abrupt Junction with Cylindric Edges,Chinese Journal of Semiconductors,1989，10（2）：233～ 237.

18陳星弼、李肇基、李忠民，關於圓柱邊界突變結的擊穿電壓，半導體學報，1989，10（6 ）：463～466。

19Chen Xingbi,A Theory of Floating Field-Limiting Rings Regarding the Effect of Surface Charges,Acta Electronics Sinica,Supplement,1989，105～111.

20Chen Xingbi,Analysis and Design Guidelines of JTTs Used in Planar Technology,Proc.of ICSICT’89會議特邀報告,1989,456~458.

21陳星弼，功率MOS及HVIC的進展，第六屆全國半導體集成技術與矽材料學術年會特邀報告 ，1989。

22Chen Xingbi,A Simple Description of Diffused Impurity Distribution of an Instantaneous Source Through a Window of a Mask，Proc,of ICSICT’98,1989,241～ 243.

23Chen Xingbi,Li Zhaoji,Li Zhongmin,Field Profiles and Breakdown Voltages of Elliptic Cylindric Abrupt Junction,Procof ICSCT’98,1989,459~461.

24陳星弼，MOS型功率器件，電子學報，1990，18（5）：97～105。

25Xingbi Chen,Power MOST and Merged Devices，Procof Congress of German Chinese Electronics,BerlinOffenbach,1991,339~345.

26陳星弼，結終端技術，第七屆全國半導體集成技術與矽材料學術年會特邀報告，1991， 5~6。

27XBChen,BZhang,ZJLi,Theory of Optimum Design of ReverseBiased p n Junctions Using Resistive Field Plates and Variation Lateral Doping，Solid State Electronics,1992,35(9):1365~1370.

28陳星弼、曾軍，擴散平面結反偏壓下的電場分布與擊穿電壓，電子科技大學學報，1992， 21（5）：491～499。

29陳星弼，半導體器件與微電子學的發展動向，當代電子，四川省電子學會主編，1992，84 ～94。

30XBChen,PAMawby,CATSalama,MSTowers,JZeng,KBoard,Latera l HighVoltage Devices Using an Optimized Variational Lateral Doping,IntJ Electronics,1996,80(3),449~459.

31Xingbi Chen,KOSin,Min Zhang,Bin Wang,An Analytical Model for Electric Field Distribution of Positively Beveled Abrupt PN Junctions,IEEE TransElectron Devices,1997,ED-44,5:869~873.

32陳星弼，用於靈巧功率積體電路的創新型橫向器件，第二屆中國西部地區微電子技術年會 論文集（四川、 重慶、 廣西、 甘肅、 雲南六地市），1998,1～7。

33Chen Xingbi,Theory of a Novel Voltage Sustaining (CB) Layer for Power Devices,Chinese Journal of Electronics,1998,7( 3),211~216.

34XBChen,PAMawby,KRoad,CATSalama,Theory of a Novel Voltage Sustaining Layer for Power Devices,Microelectronics Journal,1998,29 (12):1055~1011.

35陳星弼、葉永萌，對高等學校人才培養的思考和看法，電子高教研究，1998，2、3，13～ 15。

36Xingbi Chen,Breakthrough to the Silicon Limit of Power Devices (Invite Paper),5th International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology Proceedings, IEEE Press,1998,141~144.

37陳星弼、葉星寧、唐茂成、王新、蘇秀娣、單成國，新型CMOS全兼容二極體，電子科技大 學學報，1999。

38Xingbi Chen,Xin Wang,KOSin,A Novel HighVoltage Sustaining Structure with Buried Oppositely Doped Regions,IEEE Transon Electron Devices,2000,ED- 47(6):1280~1285.

39Chen Xingbi,Optimum Design Parameters for Different Patterns of CBStructure,Chinese Journal of Electronics,2000,9,(1):6~11.

陳星弼

40陳星弼，由半導體微電子技術引起的第一次電子革命及第二次電子革命，電子科技大學學 報社科版，2000，2（2）：20～25。

41陳星弼，第一次電子革命及第二次電子革命，微型電腦套用，2000，16（8）。

42陳星弼，科技為本 創新為魂——由半導體技術引起的重大革命，世界電子元器件，2000 。

43陳星弼、蒲慕名、張瑞敏、車俊、尚選玉、於慶成、杜彭，我的創新與財富觀，中國青年 科技，2001。

44Xingbi Chen,KOSin,Optimization of the Specific OnResistance of the COOLMOS,IEEE Transon Electron Devices,2001,ED-48(2):344~348.

45Chen Xingbi,Theory of the Switching Response of CBMOST,Chinese Journal of Electronics,2001,10( 1):1~6.

46Chen Xingbi,Fan Xuefeng,Optimum VLD Makes SPIC Better and Cheaper,Procof ICSICT’2001,104~108.

47Xingbi Chen,Hongqiang Yang,Min Cheng,New Silicon Limit of Power Devices,Solid-State Electronics,2002,46:1185~1192.

48陳星弼，由半導體微電子技術引起的第一次電子革命及第二次電子革命，第十六屆全國電 源技術年會，2005，32～36。

49陳星弼，超結器件，電力電子技術，2008，42（12）。

50Chen Xingbi,Huang Mingmin,A Vertical Power MOSFET with an Interdigitated Drift Region Using High-k Insulator,IEEE Transactions on Electron Devices,2012 ，59 （9）, 2430～2437.

教學成果

陳星弼任教四十多年來，教過多種課。他親自教過及培養過近千名的學生，普遍反映受影響最深，他對學生要求嚴格。這些至今有口皆碑。他公開出版五本書，不少書迄今仍是許多大學的教材。

學術論述

1 OptimizationoftheDriftRegionofPowerMOSFET`swithLateralStructuresandDeepJunctions

2 一維不均勻媒質中的景象法

3 小注入下電晶體Ic-V_be特性的指數因子的研究

4 論電晶體電荷控制法的基礎

陳星弼在研討會發言

5 關於圓柱邊界突變結的擊穿電壓

6 關於半導體漂移三極體在飽和區工作的儲存時間問題

7 TheoryoftheSwitchingResponseofCBMOST

8 Theoryofoptimumdesignofreverse-biasedp- njunctionssuingresistivefieldplatesandvariationlateraldoping

9 OptimumVLDmakesSPICBetterandCheaper

10 OptimumDopingProfileofPowerMOSFETEpitaxialLayer

11 OptimumDesignParametersforDifferentPatternsofCB-Structure

12 OptimizationoftheSpecificOn-ResistanceoftheCOOLMOS~TM

13 New“siliconlimit”ofpowerdevices

14 Lateralhigh-voltageusinganoptimizedvariationallateraldoping

15 Breakthroughtothe“Siliconlimit”ofPowerDevices

16 Analysisanddesignguidelinesofjit`susedinplanartechnology

17 AnAnalyticalModelforElectricFieldDistributionofPositivelyBeveledAbruptPNJunctions

18 ATheoryofFloatingField-LimitingRingsRegardingtheEffectofSurfaceCharges

19 Asimpledescriptionofdiffusedimpuritydistributionofaninstantaneoussourcethroughawindowofamask

20 ANovelHigh-VoltageSustainingStructurewithBuriedOppositelyDopedRegions

研究成果

陳星弼在新型功率（電力電子）器件及其積體電路這一極其重要領域中，做出了一系列重要的貢獻與成就。他率先在中國提出立項並作為第一主研完成了VDMOST、IGBT、Offset-GateMOST、LDMOST、SPIC及RESURF、SIPOS等器件及有關技術。他對垂直型功率器件耐壓層及橫向型功率器件的表面耐壓區唯一地作出了最佳化設計理論且得到實際套用。對功率器件的另一關鍵技術——結終端技術——作出了系統的理論分析及最最佳化設計方法並套用在各種電力電子器件的設計中取得良好的效果。他還提出了斜坡場板這一新結構的理論。他的三項重要發明能使電力電子器件在一個新的台階上發展。這些發明打破了傳統極限理論的約束，使器件的電學性能得到根本性的改進。第一種第二種發明突破了高速功率MOS高壓下導通電阻極限理論，得到新的極限關係。第一種發明被Siemens公司實現，98年在國際電子器件會議（舊金山）發表。第二種發明及第三種發明已在國內實驗成功。根據第三種發明來製造高壓（功率）積體電路中的橫向器件，可以在工藝上和常規的CMOS及BiCMOS工藝兼容，使這種電路不僅性能優越，而且成本節省，可立足國內，並正在走向產品開發。他作為唯一（或第一）作者（或主研）已在IEEE等學術刊物發表論文40多篇，出版著作五種（六冊），取得美國及中國發明專利權七項，獲得國家發明獎及國家科技進步獎二項，省部級獎十三項。

獲獎記錄

陳星弼還負責過“八五”國家科技攻關重點項目、國家自然科學基金重點項目、國防科工委及各種省部級項目近20項，其中，兩項獲美國發明專利，三項獲中國發明專利獎，兩項獲國家發明獎及科技進步獎，13項獲國家教委及省部級獎。1999年，陳星弼當選為中科院院士。

1991年起享受國務院特殊津貼，1997年被電子工業部授予優秀教師獎項，1998年被評為全國優秀教師、四川省學術技術帶頭人、成都市勞模。

社會任職

他是中國電子學會會士，美國IEEE高級會員，中國國家自然科學基金評審員，美國紐約科學院（併入選其出版的世界名人錄Marquis\\\swhointheworld”中），半導體學報編委，中國電子學會半導體與集成技術委員會委員，中國電子學會四川省分會理事兼半導體與集成技術分會主任委員，曾連續擔任國際SSICT程式委員及分會主席及一屆中德友好電子周分會主席。

陳星弼是中國電子學會會員，美國IEEE高級終身會員，

人物評價

陳星弼教授是中國電子學會會士、美國IEEE高級會員。多次出訪國外進行科技學術交流。他熱愛祖國、忠誠黨的教育事與科學事業。學識淵搏、治學嚴謹、工作刻苦。有堅實的基礎理論，能及時抓住新方向，很快深入，既能發現問題有能解決問題。