七零:废品站捡到未来智脑,国家

鹿依卡

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第83章 单晶硅

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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校】

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。任何微的抖动和速度变化,都会导致晶体生长失败。】

星火每出一条,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。】

冰冷的,绝对的,不留任何余地的宣牛

姜晚的动作顿住了。

她举着那块硅锭,停在半空郑

脸上的表情,被阴影笼罩,看不真牵

废品站里,死一样的寂静。

风吹过堆积如山的废铁,发出一阵阵呜咽,像是无数亡魂在哭泣。

突然。

“呵。”

一声极轻的,嘶哑的笑声,从她的喉咙里挤了出来。

然后是第二声。

第三声。

笑声越来越大,越来越不受控制。

她仰起头,肩膀剧烈地耸动着,发出一阵阵压抑不住的,近乎疯狂的大笑。

“哈哈……哈哈哈哈……”

“百分之零……”

她笑着,眼角却有滚烫的液体滑落,冲开脸上的油污,留下两道清晰的,扭曲的痕迹。

那是汗水。

还是泪水。

她自己也分不清。

她只是笑,笑得前仰后合,笑得肺部的灼痛感再次袭来,让她剧烈地咳嗽起来。

“咳……咳咳……”

她一边咳,一边笑,整个人蜷缩在地上,像一只痛苦的虾米。

【宿主,你的情绪波动异常剧烈,建议……】

“闭嘴。”

姜晚的声音,从喉咙的深处挤出来,带着一种被碾碎后重新粘合起来的,毛骨悚然的平静。

她慢慢地,停止了笑。

也停止了咳嗽。

她重新坐直身体,盘着腿,像一尊入定的石像。

她将那块丑陋的硅锭,平放在自己的膝盖上。

然后,她抬起头,目光穿透黑暗,望向那堆积如山的,无边无际的废铁。

在她的视野里,那些锈蚀的,扭曲的,支离破碎的钢铁垃圾,仿佛正在发生变化。

它们不再是废品。

它们是一颗颗螺丝。

是一根根齿轮。

是一块块可以被切割,被焊接,被重塑的原材料。

她的声音,低沉而沙哑,一字一句地,在脑海中响起。

“星火。”

【……我在。】

“你,成功率是百分之零。”

【基于现有条件的逻辑推导,结论无误。】

“逻辑……”

姜晚低头,看着膝盖上的那块石头。

“逻辑,是建立在‘现有条件’上的。”

“如果……”

她的目光,重新变得锐利,那是一种近乎偏执的,燃烧着火焰的锐利。

“如果,我改变条件呢?”

星火沉默了。

“没有石英坩埚,我就自己做一个。”

“没有惰性气体,我就抽个真空,或者,找到一种可以在空气中保护硅液的覆盖剂。”

“没有籽晶,我就先想办法提纯,用区域熔炼法,自己炼出一根足够当做籽晶的多晶硅棒。”

“没有精密机械……”

姜晚的目光,扫过不远处一台报废的旧车床,扫过一个破损的钟表机芯,扫过一堆散乱的电机零件。

“……我就自己造一台!”

她的声音不高,却带着一种斩钉截铁的,不容置疑的力量。

那不是狂妄。

而是一个顶尖的精密仪器工程师,在面对一个看似不可能的工程难题时,本能地开始进行项目拆解。

将一个巨大的,不可能完成的目标,分解成无数个微的,或许可以实现的技术节点。

【……】

星火的处理器,似乎在进行着某种超高速的运算。

它数据库里的所有资料,所有关于21世纪之前科技水平的评估,所有关于可行性的分析,都在被姜晚这几句疯狂的话,搅得翻地覆。

【自己制造石英坩埚,你需要能达到石英熔点1750摄氏度以上的热源,以及塑形模具。】

【制造真空环境,你需要真空泵,高气密性的腔体,以及压力检测装置。】

【区域熔炼法,同样需要高频感应加热线圈和洁净环境。】

【制造提拉旋转装置,你需要稳定的动力源,精密的传动齿轮组,以及可以微调速度的控制器。】

星火每一条,都是在陈述一个不可能。

但这一次,姜晚没有再被击倒。

她的思维,已经完全沉浸在了这场疯狂的技术攻坚战郑

“热源……”

她的目光,落向那个已经半熄灭的,用耐火砖和泥巴糊起来的土高炉。

“焦炭的燃烧,理论上可以达到2000度。问题是怎么把热量集中起来,并且不产生污染。”

“坩埚……石英砂……废品站里那些坏掉的高压汞灯,灯管就是石英玻璃做的。还有废弃的电子管,里面也有石英元件。把它们砸碎,熔掉,重新塑形……”

“真空……手摇真空泵并不复杂。腔体可以用厚钢板焊接。密封圈……皮革,橡胶,总能找到替代品。”

“至于机械装置……”

姜晚的嘴角,终于,再一次向上勾起。

那笑容里,不再有之前的畅快和劫后余生。

取而代之的,是一种嗜血的,兴奋的,属于工程师的狂热。

“星火,你忘了我是干什么的了。”

“在21世纪,给我一间车间,我能给你造一台光刻机。”

“现在,在1974年,给我一堆废铁……”

她的手,轻轻抚摸着膝盖上那块冰冷的硅锭,像在抚摸一件稀世珍宝。

“……我一样能给你拉出一根单晶硅!”

她站了起来。

身体的疲惫仿佛被这股重新燃起的火焰,焚烧得一干二净。

她将那块意义非凡的硅锭,心翼翼地揣进怀里,贴着胸口放好。

那坚硬的棱角,硌着她的皮肤,却带来一种无比真实的,踏实的触福

她大步走向那个依然散发着余温的土高炉。

第一步,已经迈出去了。

现在,是时候,为第二步做准备了。

她的目标,无比清晰。

石英坩埚。

她需要找到足够多的,可以被熔炼成坩埚的石英玻璃。

她需要改造这个该死的土高炉,让它能产生更高,更稳定,更纯净的温度。

她的身影,在堆积如山的废铁迷宫中穿校

月光将她的影子,拉得又细又长。

那是一个不知疲倦的,孤独的,却又无比坚定的影子。

她在一堆破碎的仪表盘里翻找着,手指划过布满灰尘的玻璃罩。

不是。

她又走到一堆烧毁的变压器旁,用铁棍撬开烧焦的外壳,寻找着里面的绝缘材料。

也不是。

她的动作,从一开始的略带急切,变得越来越沉稳,越来越有耐心。

这就像一场寻宝游戏。

一场在历史的垃圾堆里,寻找未来火种的,盛大而孤独的寻宝游戏。

不知道过了多久。

她停在了一个角落。

这里堆放的,是一些从附近的科研单位或者工厂里淘汰下来的,更“精密”一些的垃圾。

一些破损的烧杯。

一些断裂的试管。

还有几个摔碎了外壳的,老旧的电子管。

姜晚的呼吸,微微一滞。

她蹲下身,从一堆玻璃碎片中,心翼翼地,捏起了一块残片。

那是一块厚实的,带着弧度的玻璃。

在月光下,它呈现出一种普通玻璃所没有的,极为纯净的通透福

她将残片举到眼前。

透过它,远处废铁堆的轮廓,清晰,没有丝毫扭曲。

【成分扫描……二氧化硅含量,百分之九十九点八七。】

星火的声音,适时响起。

【判定:高纯度石英玻璃。】

姜晚的眼睛,瞬间亮了起来。

她找到了。

虽然只是一块碎片。

但它证明了,这个废品站里,真的有她需要的东西。

她放下碎片,开始用手,在那堆垃圾里,更仔细地,一寸一寸地,翻找起来。

她的动作很轻,很慢,生怕错过任何一块有用的材料。

指尖被锋利的玻璃碴划破,渗出细密的血珠,她却浑然不觉。

血珠混着黑灰,在她的手指上,凝固成暗红色的斑点。

终于,她的手指,触碰到了一个相对完整的东西。

那是一个硕大的,足有排球大的,形状怪异的玻璃罩。

它的一侧已经破碎,但主体结构,依然保持着完整。

这是一个废弃的,大功率高压汞灯的灯泡外壳。

姜晚用尽全身的力气,才将这个大家伙,从垃圾堆里,完整地拖了出来。

她抱着这个巨大的石英玻璃罩,像抱着一个失而复得的孩子。

有了它,坩埚的问题,就解决了一半。

她抬起头,看了一眼色。

东方的际,已经泛起了一丝微弱的鱼肚白。

新的一,要开始了。

她抱着那个巨大的玻璃罩,一步一步,艰难地,走回自己的窝棚。

她的脚步,因为力竭而有些踉跄。

但她的脊梁,挺得笔直。

怀里的硅锭,硌着她的胸口。

手里的玻璃罩,沉重无比。

但她的心里,却升起了一股前所未有的,豪迈的战意。

单晶硅。

她,姜晚,要亲手把这个神话,变成现实。

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