【第590章 不改本色】
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其實她並不僅僅隻把台麵晶體管的製造方法改進,並且,她打算再把平麵的弄出來,隻有平麵晶體管,才能在各個領域都能應用上。
不論是作為普通的電子元件。亦或是用在國防和航天上,民用和工業上,或者是計算革命上!它永遠是最重要的那個!
但是因為組織給的新任務,她沒有辦法親自去參與晶體管的研究。
不過,她現在把晶體管的具體製造細節都寫下來,也是另外一種參與吧!
說不定,等她再次收到晶體管消息的時候,國家就有錢給她造一個合格的超淨間了呢?
保持著這個美好的想法,時珈一腦子越來越清晰。
首先是化學預提純,也可以叫粗提純,就是把泥巴洗成粗金屬,純度很差。
這方麵時珈一第一個想到的是石英精餾柱,但是國內連拉製石英玻璃管的技術都沒有,材料都那麼稀缺的情況下,想做一根3到5米長的填充石英珠的精餾柱,簡直是天方夜譚。
所以時珈一直接pass。
太窮了!為了省錢,她都開始懷念 pxx 團購了.......化學預提純出來太差,主要是因為隻經過一次簡單的蒸餾。
那直接改成三次重複蒸餾法!
用實驗室最常見的玻璃蒸餾裝置,圓底燒瓶+蒸餾頭+直形冷凝管+接收瓶,這套玻璃器皿在現在國內任何一所大學的化學係都有大量庫存,成本極低。
為什麼要蒸餾三遍,因為精餾柱的原理,其實就是讓氣體和液體在管子裡不斷地往上冒、冷凝掉下來、再往上冒,反複洗滌。
那同樣的洗滌過程,不用洗衣機洗,用手洗,多洗幾遍,加點耐心,總能把雜質降低吧!
除此之外,時珈一在這個環節上,也沒有更多的辦法了。
這個是鍺的粗提純,但是作為矽的,有個更簡單更低成本的方法。
就是著名的西門子法,每個上過化學課的應該都記得這個方法。
這個方法是在1955年就發明出來的,但是因為國際技術封鎖的原因,西門子法作為提煉高純矽的核心技術,被嚴格壟斷了!
時珈一不改本色,凡是西方的技術,她用的心安理得!
隻有西門子法提煉的矽,才能達到她想要的純度!
也隻有矽,才能成就平麵晶體管!
鍺?暫時不著急……..70年代之後,才迎來它作為光學上不可替代材料的王冠!
第一步,就是把粗矽變成氣體。
從礦裡提取出來,純度隻有90%左右的粗矽敲碎成小顆粒,扔進一個反應罐裡。
在300℃的溫度下,往裡麵吹乾燥的氯化氫氣體。
粗矽就會變成了氣體三氯氫矽,同時還帶出了一點點鐵、鋁等雜質。
最後把這些氣體冷卻成液體,這就是粗三氯氫矽。
第二步,反複蒸餾提純。
這招跟前麵提純鍺的洗三遍一模一樣!粗液體反複燒3到4次。
但是每次隻收集31到33℃之間的氣體,把那些沸點不一樣的雜質,比如四氯化矽、鐵、鋁等一點點甩掉。
洗上4遍後,這液體的純度就能飆升到5N到6N。
就這樣,還沒第三步呢,她就能拿到6N的純度了!!!
時珈一興奮地甩了甩筆,然後又繼續寫第三步。
把洗得極其乾淨的氣體,混著高純氫氣,一起吹進一個1100℃的管式爐裡。
在爐子裡放一根細細的矽棒當地基。
氣體碰到高溫的矽棒,就會把純矽吐出來,一層層裹在矽棒上。
當然,這個過程很慢,但是絕對是頂級的慢工出細活,因為它最後的純度,能達到8N 到9N!
第二個環節就是區熔提純了。
這個方法時珈一也不打算大改,首先,目前真空腔室脫氧的方法很好,這樣材料不會氧化。
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