第590章不改本色

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    其实她并不仅仅只把台面晶体管的制造方法改进，并且，她打算再把平面的弄出来，只有平面晶体管，才能在各个领域都能应用上。
    不论是作为普通的电子元件。亦或是用在国防和航天上，民用和工业上，或者是计算革命上！它永远是最重要的那个！
    但是因为组织给的新任务，她没有办法亲自去参与晶体管的研究。
    不过，她现在把晶体管的具体制造细节都写下来，也是另外一种参与吧！
    说不定，等她再次收到晶体管消息的时候，国家就有钱给她造一个合格的超净间了呢？
    保持着这个美好的想法，时珈一脑子越来越清晰。
    首先是化学预提纯，也可以叫粗提纯，就是把泥巴洗成粗金属，纯度很差。
    这方面时珈一第一个想到的是石英精馏柱，但是国内连拉制石英玻璃管的技术都没有，材料都那么稀缺的情况下，想做一根3到5米长的填充石英珠的精馏柱，简直是天方夜谭。
    所以时珈一直接pass。
    太穷了！为了省钱，她都开始怀念pxx团购了.......化学预提纯出来太差，主要是因为只经过一次简单的蒸馏。
    那直接改成三次重复蒸馏法！
    用实验室最常见的玻璃蒸馏装置，圆底烧瓶+蒸馏头+直形冷凝管+接收瓶，这套玻璃器皿在现在国内任何一所大学的化学系都有大量库存，成本极低。
    为什么要蒸馏三遍，因为精馏柱的原理，其实就是让气体和液体在管子里不断地往上冒、冷凝掉下来、再往上冒，反复洗涤。
    那同样的洗涤过程，不用洗衣机洗，用手洗，多洗几遍，加点耐心，总能把杂质降低吧！
    除此之外，时珈一在这个环节上，也没有更多的办法了。
    这个是锗的粗提纯，但是作为硅的，有个更简单更低成本的方法。
    就是著名的西门子法，每个上过化学课的应该都记得这个方法。
    这个方法是在1955年就发明出来的，但是因为国际技术封锁的原因，西门子法作为提炼高纯硅的核心技术，被严格垄断了！
    时珈一不改本色，凡是西方的技术，她用的心安理得！
    只有西门子法提炼的硅，才能达到她想要的纯度！
    也只有硅，才能成就平面晶体管！
    锗？暂时不着急……..70年代之后，才迎来它作为光学上不可替代材料的王冠！
    第一步，就是把粗硅变成气体。
    从矿里提取出来，纯度只有90%左右的粗硅敲碎成小颗粒，扔进一个反应罐里。
    在300℃的温度下，往里面吹干燥的氯化氢气体。
    粗硅就会变成了气体三氯氢硅，同时还带出了一点点铁、铝等杂质。
    最后把这些气体冷却成液体，这就是粗三氯氢硅。
    第二步，反复蒸馏提纯。
    这招跟前面提纯锗的洗三遍一模一样！粗液体反复烧3到4次。
    但是每次只收集31到33℃之间的气体，把那些沸点不一样的杂质，比如四氯化硅、铁、铝等一点点甩掉。
    洗上4遍后，这液体的纯度就能飙升到5N到6N。
    就这样，还没第三步呢，她就能拿到6N的纯度了！！！
    时珈一兴奋地甩了甩笔，然后又继续写第三步。
    把洗得极其干净的气体，混着高纯氢气，一起吹进一个1100℃的管式炉里。
    在炉子里放一根细细的硅棒当地基。
    气体碰到高温的硅棒，就会把纯硅吐出来，一层层裹在硅棒上。
    当然，这个过程很慢，但是绝对是顶级的慢工出细活，因为它最后的纯度，能达到8N到9N！
    第二个环节就是区熔提纯了。
    这个方法时珈一也不打算大改，首先，目前真空腔室脱氧的方法很好，这样材料不会氧化。
    据林兰英所述，原方案中，炉子抽成接近真空的状态，然后里面空气分子都没有了，自然就不怕材料被氧化，所以根本不需要再往里充任何保护气体。也就是所谓的用真空来隔绝污染。
    再用硅碳棒通电发热，像烤箱一样从外面把锗棒或硅棒烤化。
    硅碳棒电阻加热是国内最容易实现的加热方式，缺点是受热不均匀，热量是从外向内传导的。
    在这会儿没有电脑和精密的温控仪，温度高不高，全靠大家盯着光学高温计看。
    温度偏了，就用手去拧自耦变压器的旋钮。这就导致温度忽高忽低，误差极大。
    并且，关于熔化的那一小段熔区怎么往前走呢？
    要么是靠工人手动摇丝杠，要么是加热器不动，工人手动把整根棒子往下挪。
    而人手摇的速度肯定不如机器匀速，这会导致熔区移动时快时慢，进一步影响提纯效果。
    一根棒子走完一趟需要8到12个小

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