陽光衝破黎明的黑暗，透過綠葉照射大地，清脆的鳥鳴在陽臺迴盪。回憶起科研生涯外的生活點滴，愛養鳥的王佔國院士格外鍾情早晨這段愜意時光。
與人交流時，王佔國談吐舉止間的溫文爾雅，釋放著平易近人的信號，容易使人忘記他的中國科學院院士、中國科學院半導體所研究員、世界著名的半導體材料物理學家等頭銜。
但他是典型的“兩面派”，迴歸科學研究，他從不“隨和”。憑藉自立自強的性格，王佔國敢於提出“胡思亂想”挑戰權威，解決了國際上對GaAs中A、B能級和硅中金受主及金施主能級本質的長期爭論。
這位早已頭髮花白的82歲老院士，進入中國科學院半導體所工作，至今已有近60年。
△2017年10月13日，王佔國在半導體所辦公室
早期科研生涯裡，王佔國致力於人造衛星用硅太陽能電池輻射效應以及電子材料、器件和組件的靜態、動態和核爆瞬態研究，為我國兩彈一星事業做出了貢獻。還率先提出了混晶半導體中深能級展寬和光譜譜線分裂的物理模型。
如今，西方國家對我國實行嚴格的出口管制措施，迫使半導體材料國產化形勢愈加嚴峻。即使已過耄耋之年，王佔國卻時刻關注半導體的科研發與市場動態，提及相關話題，這位老院士的言語中多了幾分激昂。
01
60年潛心科研報國
在科學路上探索前行，需要有披荊斬棘的勇氣。
談及多年來在半導體材料領域攀爬過的一座座高峰，王佔國認為自己並非異稟天賦，只是付出的汗水比常人多。
“我是一個來自農村的窮學生，是國家給了我機會，我才能讀完大學，成為一名科研工作者，所以我沒有理由不努力。”
1962年，從南開大學物理系畢業後，王佔國被分配至中國科學院半導體研究所半導體材料室。時任室主任的林蘭英先生對他說：“材料物理是材料的眼睛，決定著材料的質量，非常重要。”
恩師的一席話，令這位20歲出頭的年輕人熱血沸騰。從那時起，一心想著報效祖國的王佔國，開始了長達半個多世紀的半導體材料和材料物理研究之路。
1967年，半導體所承擔了研製和生產“實踐1號衛星”硅太陽能電池板的任務，這是中國自主研製的第一顆科學探測和技術實驗衛星。然而，半導體硅太陽能光伏電池在空間中運行時，會遭到電子輻射，使電池無法長時間在空間運行。
於是，1967年6月王佔國等三人到上海中科院有機所，負責衛星用硅太陽電池的電子輻照效應研究。由於實驗設備年久失修，阻擋電子束的繼電器失靈，加之兩位同事不肯進入靶室取放實驗樣品，致使王佔國的右手被高能電子射線照射灼傷，但他忍著劇痛，堅持完成了實驗。
一番攻堅克難後，王佔國發現NP結硅太陽電池抗電子輻射的能力比PN電池大幾十倍。隨後，半導體所將NP電池定型投產，圓滿完成了“實踐1號”衛星用太陽能電池板的研製和生產任務。
“雖然右手留下終生疤痕，但實驗結果讓我感到很欣慰。”提及此事，王佔國的言語中只有實驗成功後的喜悅。據悉，“實踐1號衛星”的設計壽命為一年，實際在太空中工作了8年之久，直到1979年6月17日才隕落。
這般不惜為科研獻身，甘願成為未知領域開荒者的精神，或許正是老一輩科學家們的家國情懷魅力所在。
1980年，王佔國作為訪問學者，前往瑞典隆德大學固體物理系進修，導師派給他的題目是：“GaAs中A和B中心的行為研究”，這是一個在電子系統裡研究空穴行為問題。瑞典的同事對他說，這是一個在系裡擱置多年沒人願意做的難題。
△1980年，王佔國作為訪問學者在瑞典隆德大學
骨子裡的自立自強，絕不允許他給祖國丟臉，王佔國只好硬著頭皮在設備落後的實驗室裡潛心研究。但10多天後，實驗仍無實質性進展，他急得像熱鍋裡的螞蟻。
某天，熱衷於“胡思亂想”的王佔國靈機一動，試著將加在P+N結上的偏壓，由高到低再回高進行控制。來回倒騰多次，經過反覆的實驗，困擾他多日的難題最終被解決！“聽聞這項發現後，系裡的學術助理和學生都跑過來問東問西，非常熱鬧。”回憶起那時的場景，這位老科學家更像是個炫耀玩具的孩童。
當時，在愛立信任職的格爾馬斯教授由斯德哥爾摩回到隆德，聽了王佔國的彙報後，立刻叫來管理設備的工程師，激動地對他說：“我要給你建一個系裡最好的實驗室！”
△2000年，格爾馬斯和王佔國在法國合影
後來，這間實驗室為王佔國解決GaAs中的A、B中心和硅中金受主及金施主能級本質的爭論提供了堅實的物質基礎。
02
半導體材料“難產”迷局
王佔國研究成果的重要性，在第三代半導體材料熱潮中越發明顯。
在貿易摩擦加劇與摩爾定律見頂的雙重背景下，第三代半導體材料及其製備的各種器件，成為了全球半導體技術研究和產業競爭的焦點。
第三代半導體材料包括碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體材料，因高效、高功率、抗輻射能力強等優越性能，成為光電器件、功率器件“核芯”。眾多發達國家早已將第三代半導體材料列入國家計劃，並竭力搶佔制高點。
2018年，搭乘5G通信、新能源汽車、綠色照明等新興領域的風口，在國家政策的大力扶持下，我國第三代半導體的市場規模已達到5.97億元，同比增長47.3%。相關研究表明，2021年這一數值或將達到11.9億元。
如今，我國在SiC研究和產業化上取得了長足進步，4英寸6H-SiC導電襯底材料和外延材料已基本實現產業化生產，並具有少量6英寸供片能力。但我國第三代半導體材料產業化依舊落後，4-6英寸高純半絕緣4H-SiC質量還有待提高。
第三代半導體材料“難產”，歸根結底還是輸在了起跑線上：產業化起步晚，企業深受材料與器件質量困擾。
但其實早在1993年，王佔國及其團隊就已經在專攻半導體低維結構的生長和量子器件製備。併成功研製出量子級聯激光器、量子點激光器、量子點超輻射發光管等半導體器件。
△2016年10月，王佔國與學生在MBE 實驗室
20多年前就已經開展相關研究，為何產業化還是慢了？
“SiC器件（如IGBT）級材料並不是簡單的體材料，而是一種微結構材料，只有把器件級材料結構做好，器件才能做好。” 王佔國向《大國之材》解釋道。
翻看過去的發展史，不難發現端倪。長期以來，我國看重半導體材料的市場競爭，忽視了半導體器件級材料，缺少研發資金和領軍人才，SiC器件的產業化腳步漸漸地慢下來。
即便有科研成果也行不通，產業化還需要資金助力，尤其是低維半導體材料這類高端產業，沒有高投入妄想獲得回報。
“十三五”期間，為鼓勵企業參與重要成果產業化專項，規定由科研單位牽頭的項目，必須有相關企業參加。企業除了得到國家的經費支持外，還必須投入相應的匹配資金，用於加速成果轉化。
但實際執行結果與初衷相悖，肯拿出資金者寥寥無幾。另外，市場只求快速回報，持續高投入的半導體材料，顯然不是投資者的心頭好。各類矛盾混雜交錯，高新技術成果產業化成了空話。
一輩子都在與半導體材料打交道的王佔國，對其研究領域的情懷，印刻在了骨髓。如今，半導體材料國產化進程受挫，令這位頭髮花白的老院士揪心不已。
03
不達高峰誓不歸
從0~1的創新過程，本就投入大、週期長，加上美國等西方國家對我國半導體行業實行嚴格的出口管制措施，致使半導體材料國產化局勢愈加嚴峻。
被“卡脖子”的滋味，的確不好受。國內相關人士對半導體材料的預判，出現了兩種聲音：有人認為斷供必定導致相關產業停滯不前，另一方則認為斷供風波將促使我國半導體迸發新氣象。
“短期內的確會阻礙我國半導體發展，但斷供必將激發研發人員的創新能力；長遠來看，必將造就一批像華為那樣的高技術企業，從而立於不敗之地。” 對我國半導體的局勢，王佔國有自己的思考。
2017年，雅克科技通過“外延式併購”、“合作”等方式，進入半導體領域，一躍成為以電子材料為核心的戰略信息材料平臺型公司。但在西方國家的極力阻撓下，這種曲線救國的國產化發展模式，顯然失靈了。
核心技術要不來、買不來、討不來。面對禁令，除了自立自強，別無選擇。但半導體材料國產化破局的關鍵究竟在哪裡？
“人才和資金，缺一不可。”
作為博士生導師，王佔國先後培養碩士、博士和博士後百餘名，閱人無數的他對人才培養有著獨到見解。
△2005年6月22日，王佔國與博士生合影
“填補半導體材料的人才缺口，可制定鼓勵國外華人和有志在華髮展的專家回國創業政策，張汝京先生就是一個典型的例子。”提及人才戰略，王佔國絲毫不掩飾對張汝京的敬佩。
除了引進人才，資金也是半導體材料產業化的重要保障。
2019年10月，大基金二期註冊成立，伴隨著我國半導體產業政策的密集出臺，大基金二期或將重點投資設備及材料領域。基金的加碼，或許是半導體材料躍進的良機，關鍵點落在瞭如何用好基金上。
“首先立項專家應站在國家立場，保障項目競爭公平公正。其次，應選擇產業化前景廣闊、技術成熟的高科技成果。”王佔國談到。
抓牢“人才”和“資金”兩個破冰口外，他認為市場和企業的浮躁風氣也亟需整改。“我國中小企業眾多，常對一些‘熱門’材料或器件，如多晶硅材料、半導體發光二極管等，不管是有沒有條件，都一哄而上企圖分得一杯羹。”
儘管在中國半導體材料漫漫發展歷程中，有卡脖子、缺資金、缺人才等無法言說的痛楚，但卻依舊沒能阻擋一代代科研者的決心和意志。
△2000年，王佔國和他的博士研究生陳湧海
在《大國之材》的採訪尾聲，王佔國表達了對“後浪”們的期望：
“尊敬的半導體材料科學工作者，我用下面的打油詩共同勉勵：科學發展無止境，科技創新是靈魂，壯士立下凌雲志，不達高峰誓不歸。”
