重生之科技王冠第37章 成功提纯

存储器研发受挫如同给刚刚升温的热情泼了一盆冷水。

陆知行深知依赖“淘”来的旧晶体管和性能不稳定的锗材料终究不是长久之计如同无根之木无源之水。

“争气机”要想真正“争气”必须拥有自主制备硅基半导体器件的能力必须把材料的命脉掌握在自己手里。

硅地壳中含量第二丰富的元素才是未来的希望是通往集成电路时代的基石。

但如何获得高纯度的硅？这又是一个看似无解的难题。

国际上通用的“西门子法”在高温下用氢气还原三氯氢硅需要复杂的封闭系统、高纯度的石英坩埚和极高的能耗根本不是他们这个“手工作坊”能企及的。

陆知行再次将目光投向了“土办法”和有限的理论知识。

他根据前世模糊的记忆和一些基础原理设计了一个极其简陋、甚至可以说是危险的“区域提纯”装置草图。

核心原理是利用熔融硅中杂质分凝系数不同的特性通过一个移动的加热线圈让硅锭局部熔化再凝固将杂质“驱赶”到一端反复多次以期提高纯度。

没有高纯度的石英坩埚他们就找来耐高温的陶瓷管代替明知可能会引入新的杂质也无可奈何。

没有精确的温控和稳定的移动导轨就靠观察硅熔融时那刺眼的亮度和颜色来手动调节变压器旋钮靠王铁柱摇动一个用废旧钟表齿轮组装的、磕磕绊绊的传动装置来控制速度。

氢气依然是用锌粒和盐酸在玻璃瓶里自制纯度堪忧每次连接管路都提心吊胆。

这是一个比制作晶体管更加危险的实验。

高温（需要超过1400摄氏度）、易燃易爆气体、可能产生的有毒氯硅烷副产物、以及陶瓷管可能爆裂的风险……每一项都足以致命。

车间里严禁明火陆知行严格制定了安全规程操作时必须两人以上配备了湿毛巾和好不容易申请来的少量灭火沙门窗大开保持通风尽管这让本就寒冷的车间如同冰窟。

第一次尝试因为温度控制不当硅锭受热不均直接炸裂碎片四溅幸好三人离得远。

第二次廉价的陶瓷管无法承受反复的热胀冷缩中途破裂硅液漏出烧坏了下面的石棉垫冒起一股黑烟。

第三次…… 失败了一次又一次。

提纯出来的硅锭要么颜色灰暗布满气泡要么电阻率低得可怜远未达到半导体级的要求连做低频器件的门槛都摸不到。

宝贵的硅石原料和化学试剂在快速消耗记录本上的“失败”记录越来越多车间里的气氛再次变得凝重。

王铁柱看着那些报废的硅碴心疼得直抽抽：“这可都是钱和票换来的啊…” 但陆知行没有放弃。

他不断调整加热速度、移动速度、氢气流量比例……王铁柱和刘思敏也毫无怨言地跟着他一次次重复着这枯燥、危险而令人沮丧的过程清理废墟重装设备眼神里是同样的执着。

终于在不知道第多少次几乎要耗尽最后一点硅石原料的实验后他们得到了一小段大约小指粗细、表面闪烁着较为均匀的金属光泽、晶粒略显粗大的硅锭。

测试其电阻率虽然依旧达不到最理想的标准但已经比他们之前“淘”来的任何材料都要好上几个数量级！勉强达到了可以用于制作低频、中功率器件的门槛！ “我们…我们好像…成了？”刘思敏看着测试仪上那虽然依旧不高、却显着提升的读数声音颤抖几乎不敢相信。

王铁柱看着那段在阳光下泛着灰白色光泽、其貌不扬的硅锭如同看着稀世珍宝想摸又不敢摸憨厚的脸上露出了如释重负的笑容：“娘嘞可算是…可算是弄出点像样的‘石头’了！” 陆知行长长地吁了一口气胸腔中积郁的沉闷仿佛也随之吐出。

这段粗糙的、远远落后于时代的硅锭意义非凡。

它证明了即使在没有现代化工基础、缺乏尖端设备的条件下依靠智慧和汗水结合科学的原理和顽强的毅力他们同样能够叩开硅时代的大门迈出自主制备半导体材料的第一步！ 这小小的一段硅锭是“争气机”项目也是中国早期半导体事业在自主道路上迈出的极具象征意义的一步虽然微小却坚定地指向未来。

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