苏联撤专？我反手掏出人工智能！ 第104节

　　方培生切了两片薄片送到显微镜下，看了五分钟，抬起头，说了三个字：“全是错位。”

　　位错密度太高，不能用做器件材料。

　　实验室里又安静下来了。

　　方培生没有沮丧，把整个拉制过程的温度曲线单独拿出来，从头看到尾，把每一个波动节点的时间、幅度、持续时长全部标注清楚，然后把记录本推给陈序年。

　　“坩埚过关了，下一关是热场。”

　　陈序年拿着那张曲线看了一会儿，心里已经有了判断，单侧钼丝加热器造成的周向温度不均，热量没办法在到达坩埚之前均匀分布，才会导致这种锯齿形的波动。

　　“给我一天，我想想。”他说。

　　方培生点头，转身开始写失败记录。

　　陈序年把那张温度曲线折好带回宿舍，当天晚上等走廊里安静了，插门拉窗帘，从床板暗格里摸出笔记本，开机。

　　他把炉体结构的参数一一打进去，问的问题很具体：“直径八十毫米的石英坩埚，外围单侧钼丝加热，炉膛内径一百五十毫米，如何将径向温差从正负十五度压缩到正负三度以内？”

　　昆仑的回复很快，石墨导热环的方案排在第一条。

　　在坩埚和加热器之间套一圈石墨环，石墨导热系数高、耐高温，环形结构能把加热器局部高温沿周向均匀扩散出去，相当于给热场加了一个缓冲分配层。

　　AI给了推荐壁厚、与坩埚的间隙要求、与加热器的相对位置，还附上了均温效果的预估，按这个配置，径向温差可以压到正负四度左右，配合适度降低提拉速度，正负三度可以实现。

　　陈序年把关键数据抄进手抄笔记本，关机收好。

　　第二天一早，他把方案交给方培生。

　　方培生站在操作台边上，把那几行参数读了一遍，放下纸，转向老张。

　　“去车间借一根石墨棒，直径一百二的，长度不用太长。”

　　老张出去找料了。

　　方培生拿起铅笔，对着图纸把导热环的尺寸重新核算了一遍，在内径、外径、上下端面平行度几处各标了检测点，然后把笔放下，对陈序年说：“原理没问题，难的是位置调试，装进去之后得实测温度分布，不能只靠计算。”

　　“你来判断，我不催。”

　　方培生点了下头，没再说什么，开始自己车削导热环的毛坯。

　　改造前后用了四天，方培生把导热环装进炉体之后，连续用热电偶在炉膛不同角度测了三组数据，每次调完位置再测一遍，前后调了三次，把各点温差压缩到正负五度以内，他在记录本上把最终位置和间隙数据写清楚，推给陈序年看。

　　“五度是目前的极限。”

　　“你觉得够不够用？”

　　“先用，拉出来再说。”

　　陈序年点头，没有多催。

　　方培生在记录本上翻到新页，写下四个字：第三次拉制。

　　第三次拉制定在导热环改造完成的次日下午两点。

　　升温过程从两点开始，方培生把功率提升的步骤拆的很细，每一档都多稳一段时间再往上走，陈序年守了前六个小时，炉温稳定，温度曲线比第二次平的多，那种锯齿形的波动节点消失了，读数在目标范围里稳稳的，没有出现异常。

　　他确认趋势没有问题，去隔壁的小房间躺了一会儿。

　　没睡着。

　　正负三度的热场，籽晶提拉，十二个小时，只要中间任何一段出问题，又是白干。

　　他在小床上翻了两次身，爬起来洗了把脸，凌晨一点重新回到实验室。

　　方培生还在操作台前，姿势换了，但眼睛始终没离开仪表，记录本上已经密密麻麻写了十几页读数，老张在角落里打了个盹，听见动静抬头，看见陈序年，把头又低下去了。

第117章 中国第一根合格硅单晶

　　“温度怎样？”陈序年压低声音问。

　　“一直稳的，没动过。”

　　方培生把记录本翻过来给他看了一眼，上面的数字一排的，每隔十分钟记一次，全在范围内。

　　“你去睡吧，这边我盯着。”

　　“睡不着。”陈序年说。

　　方培生也没再劝，往旁边挪了挪，让出半个凳子的位置，两个人就这么一声不吭的守着仪表盘，听炉子里嗡嗡的低响。

　　凌晨四点整，提拉结束。

　　方培生站起来，从操作台下面拿出厚手套戴上，打开炉腔顶端的提拉组件，把夹具上的晶体缓缓的从炉膛里往外提。

　　动作很慢，一点一点的。

　　一根直径三十毫米、长度一百二十毫米的硅单晶棒，通体泛着均匀的金属光泽，表面光滑，对着灯光看，没有任何可见的裂纹和分层。

　　实验室里没有人说话。

　　老张被炉子开炉的动静惊醒了，从旁边的折叠床上爬起来，趿拉着鞋走过来，他眼睛在那根晶棒上盯住了，手伸出去想摸一下，又缩回来，嘴巴张了张，愣是没说出话，就那么站着。

　　方培生把晶棒放在铺了绒布的托盘上，从抽屉里取出金刚石线切割工具，沿着预先划好的位置切了一片薄片下来，夹好，送到显微镜下。

　　一分钟，谁都没出声。

　　方培生趴在目镜上看了很久，然后抬起头，他声音很平，语气跟平时汇报数据差不多。

　　“位错密度降了两个数量级，达到器件制造要求了。”

　　老张一下子拍了下大腿。

　　“成了？”

　　“成了。”方培生说。

　　陈序年靠在操作台边上，深吸了一口气，闭了一下眼睛，心里那股绷了好几天的劲儿总算卸了。

　　中国第一根合格的硅单晶，就在这个凌晨四点，在这间灯光昏黄的实验室里，拉出来了。

　　方培生把显微镜切片取下来，贴上标签，写：第三次，硅单晶，合格。他把切片收进档案盒，然后在记录本上写完最后一行数据，合上本子，把笔搁在桌上。

　　“先睡一觉。”他说，“下午开始全项切片检验。”

　　老张问：“下午几点过来？”

　　“两点。”方培生说，“都去睡，别耽误下午的活。”

　　陈序年出了实验室，走廊里已经能看到一点天光了。

　　他推开楼道尽头的窗户，外面的院子还黑着，东边天际线有一条灰白色的亮。

　　他在窗边站了一会儿，吹了凉风，然后下楼回宿舍睡了。

　　当天下午，全项切片检验完成，六片薄片的结果，电阻率、腐蚀坑密度、X射线衍射，每一项都合格。

　　方培生把六份数据单子订在一起，交给陈序年签字的时候说了句。

　　“运气不错，六片全过。”

　　正好在这天，甘肃发来了一封电报，是刘大壮拍的，说第一批四十八台离心机完成组装，单机测试启动，五万转下稳定运行，基座螺栓孔位误差全部在零点零三毫米以内，末尾一行是刘大壮的手书：精度全部达标，安心。

　　陈序年把这封电报和硅单晶的检验报告叠在一起，上楼去找钱忠国。

　　钱忠国办公室的门虚掩着。

　　陈序年敲了两下，听见一声进来，推门进去。

　　钱忠国站在窗边，手里捏着一支铅笔，桌上铺着一张草稿纸，上面密麻都是推导过程。

　　他抬头看见陈序年，把铅笔搁在纸上。

　　“有事？”

　　陈序年没有多铺垫，直接把两份东西并排放在桌上。

　　“两件事，都是今天出来的。”

　　钱忠国把两份东西拿起来看，先看硅单晶的检验报告，一页一页的翻，然后看电报，看完了，把它们放到桌角，拿起铅笔，在草稿纸上某处点了一下，没有写字，就那么点了一下。

　　“控制板什么时候能出？”他问。

　　“三个月内。”陈序年说，“方培生先把硅管良率推上来，器件数量到位了就启动控制板设计。”

　　钱忠国点了两下头，目光又落回那两份东西上，沉默了一会儿，说了句。

　　“这东西以后不光是离心机用得上。”

　　陈序年听进去了，他知道钱老说的是什么意思，但这会儿不是展开讨论的时候，只说了声我知道，转身出了办公室。

　　走廊里，他在窗边站了一下。

　　天已经暗了大半了。

　　甘肃那边机器转起来了，硅单晶也拉出来了，中间最关键的电子控制，必须跟上。

　　钱忠国那句话他听的明白，但现在不是想远的时候，眼前第一步是把硅单晶变成合格的硅晶体管。

　　单晶只是原材料，离器件还差的远。

　　他在心里过了一遍接下来的流程：切片、研磨、氧化、光刻、扩散、封装。

　　每一步都有严格的参数要求，其中氧化和扩散是最核心的工序。

　　要在硅片表面长出一层均匀致密的二氧化硅薄膜做掩模，然后通过掩模上的窗口精确掺杂，形成PN结，这层膜但凡有一丝瑕疵，掺杂就会渗透不均匀，器件直接就废了。