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第83章 单晶硅

    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。】


    冰冷的,绝对的,不留任何余地的宣判。


    姜晚的动作顿住了。


    她举着那块硅锭,停在半空中。


    脸上的表情,被阴影笼罩,看不真切。


    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。】


    “你说,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,分解成无数个微小的,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,搅得天翻地覆。


    【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。】


    星火每说一条,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中。


    “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,小心翼翼地揣进怀里,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,踏实的触感。


    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行。


    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,小心翼翼地,捏起了一小块残片。


    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,极为纯净的通透感。


    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,足有排球大小的,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,看了一眼天色。


    东方的天际,已经泛起了一丝微弱的鱼肚白。


    新的一天,要开始了。


    她抱着那个巨大的玻璃罩,一步一步,艰难地,走回自己的小窝棚。


    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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