星火的声音,像一滴冰水,精准地滴落在姜晚滚烫的神经上。
【理论上,从多晶硅到单晶硅,目前最主流且最适合实验室小规模制备的方法,是提拉法。】
【也称,切克劳斯基法。】
姜晚的呼吸依然粗重,胸腔里像是有一团烧剩的炭,每一次起伏都带着灼热的刺痛。
她没有说话,只是用眼神示意星火继续。
【提拉法,顾名思义,就是将一根籽晶,探入熔融的多晶硅液体中,在精确控制的温度和提拉速度下,缓慢旋转向上提拉,使硅原子按照籽晶的晶格方向,有序地凝固、生长。】
星火的解释,冷静,客观,每一个字都带着22世纪科技的严谨。
【最终,形成一根完整的,具有单一晶体结构的圆柱体。】
【那就是,单晶硅棒。】
姜晚听着,脑海中已经自动浮现出了那个画面的三维模型。
一个洁净的,充满惰性气体的腔体。
一个高纯度的石英坩埚,盛放着熔点高达1414摄氏度的液态硅。
一根悬挂在精密机械臂上的,完美无瑕的籽晶。
电机以肉眼难以察觉的速度,匀速旋转,匀速上升。
液面泛着粼粼的金属光泽,一根银色的,光滑的,完美的圆柱体,从那光芒中,一毫米,一毫米地,“生长”出来。
那画面,是现代工业的结晶,是精密制造的诗篇。
然后,那完美的画面,在她脑海中,被一只沾满油污和铁锈的手,狠狠撕碎。
现实,是这个连灯都没有,只能靠月光和炉火余温照明的废品站。
现实,是这个用沙土和泥巴糊出来的,丑陋的模具。
现实,是这块混杂着沙子,碳渣,还有各种未知金属杂质的,纯度低到令人发指的“饼子”。
【提拉法需要几个关键前置条件。】
星火的声音不带任何感情,继续陈述着事实。
【一,一个能承受1500摄氏度以上高温,且不会与硅发生反应的高纯度容器。通常使用高纯度石英坩埚。】
姜晚的眼皮跳了一下。
石英。
也就是纯度极高的二氧化硅。
她脚下踩着的沙子,主要成分也是二氧化硅。
但那是沙子。
不是能做成坩埚的,耐一千五百度高温的,高纯度石英。
【二,一个可以提供保护性气氛的环境。熔融状态的硅化学性质非常活泼,会与空气中的氧气,氮气发生反应,产生二氧化硅和氮化硅,严重影响晶体质量。所以,整个提拉过程,必须在惰性气体,例如高纯度氩气的保护下进行。】
氩气。
姜晚的嘴角扯出一个无声的,嘲讽的弧度。
她上哪儿去搞一瓶高纯度氩气?
去天上抓吗?
【三,一根单晶硅籽晶。这是晶体生长的“种子”和“模板”,它的质量,直接决定了最终拉制出的单晶硅棒的质量。】
这个条件,像是一记重锤,砸在了姜晚的胸口。
这是一个死循环。
想要得到单晶硅,就必须先拥有一块单晶硅。
就像那个古老的问题,先有鸡,还是先有蛋。
【四,一套可以实现精确温控,并且能提供稳定,缓慢,匀速提拉与旋转的机械装置。提拉速度通常在每分钟几毫米到几十毫米,旋转速度在每分钟几转到几十转。任何微小的抖动和速度变化,都会导致晶体生长失败。】
星火每说出一条,姜晚眼中的光,就黯淡一分。
那个刚刚用万丈豪情炼出第一块硅的,那个以为自己已经推开了新世界大门的姜晚,被这四座冰冷的大山,压得几乎喘不过气。
她所有的骄傲,所有的狂喜,在这些绝对的,无法逾越的技术壁垒面前,被碾得粉碎。
她像一只刚刚爬出泥潭,却发现自己身处悬崖底部的蚂蚁。
头顶是万丈绝壁,光滑如镜,无处落脚。
周围的空气,安静得可怕。
只有那块已经完全冷却的硅锭,在黑暗中沉默着,像一个无情的嘲笑。
许久。
姜晚终于动了。
她没有站起来。
她只是伸出那双沾满黑灰,被高温灼得通红,甚至起了几个水泡的手,探向那个沙坑。
她的指尖,触碰到了那块丑陋的“饼子”。
没有想象中的烫。
只是温热。
表面粗糙得硌手,能清晰地摸到粘在上面的沙粒和杂质的棱角。
这东西,根本不是什么半导体材料。
它就是一块石头。
一块比路边最普通的石头,还要难看,还要没用的石头。
她缓缓地,收紧手指,将那块沉甸甸的硅锭,从沙坑里拿了出来。
她就那么坐在地上,借着微弱的月光,翻来覆去地看着手里的“杰作”。
【宿主。】
星火的声音响起,带着一丝不易察觉的波动。
【根据现有条件评估,在青山沟废品站,利用现有废料,完成单晶硅提拉实验的成功率为……】
【百分之零。】
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