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。