四合院开局四八,八岁带妹逃荒 第594章 硅!点沙成金的奥秘!

作者:来财来我们都发财书名:四合院开局四八,八岁带妹逃荒更新时间:2026/03/22 11:54字数:3310

  

狂喜的浪潮,如同海啸般席卷了整个西山实验区。最快更新小说就来Www.BiquGe77.NeT

“晶体管”这个名字,在一夜之间,成为了比“神谕”本身更具魔力的词汇。

它代表着答案,代表着希望,代表着“盘古之心”工程,从理论走向现实的,第一块基石。

然而,当最初的兴奋褪去,冷静下来的专家们,很快就发现了摆在面前的,一个更加严峻,也更加基础的问题。

材料。

制造晶体管的材料——高纯度单晶半导体。

图纸上标注的是“锗”。

“钱老,我们查遍了国内所有的矿产资料,也询问了地质部门的专家。”

在紧急召开的技术会议上,一名负责材料的专家,面色凝重地汇报道。

“锗,属于稀散金属,在地壳中的含量极低,而且没有独立的矿床。它通常伴生在某些铅锌矿和煤矿中,含量只有百万分之几。”

“以我们目前的勘探和提炼技术,想要大规模获取高纯度的锗,几乎是不可能的。就算我们把全国的铅锌矿都翻个底朝天,提炼出来的锗,恐怕也只够造几个实验室样品。”

这个消息,像一盆冰水,浇在了所有人的头上。

刚刚找到的“圣杯”,竟然是用一种他们根本拿不到的材料制成的?

“老师为什么会选择一种这么稀有的材料?”有人不解地问道。

“不,这不是老师的问题。”钱学敏摇了摇头,他的目光,落在了元素周期表上。

他的手指,从“锗(ge)”的位置,缓缓向上移动了一格。

落在了另一个元素上。

“硅(si)。”

钱学敏的声音,带着一种笃定。

“看这里,硅,和锗,同属于第四主族,拥有相同的最外层电子结构,这意味着,它们拥有极其相似的半导体特性。”

“最关键的是……”钱学敏顿了顿,一字一句地说道,“硅,是地壳中含量第二丰富的元素,仅次于氧。它无处不在!”

“我们脚下的沙子,石头,泥土,它们的主要成分,就是二氧化硅!”

所有人的眼睛,瞬间亮了!

“钱老,您的意思是,我们可以用硅来代替锗?”黄建功激动地问。

“理论上,完全可以!”钱学敏点头,“甚至,硅的性能比锗更优秀!它的耐高温性能更好,能承受更高的电压,这意味着用硅制造的晶体管,会更稳定,更强大!”

“那老师为什么在图纸上标注的是锗,而不是硅?”有人再次提出疑问。

这个问题,让所有人都陷入了沉思。

是啊,既然硅储量丰富,性能更优,老师为什么不直接用硅?

“我明白了……”

良久,黄建功长叹一声,脸上露出了苦涩而又敬畏的表情。

“这……这依然是老师的‘考题’。”

“他用‘锗’,是给我们一个现成的,可以直接抄的‘答案’。让我们先理解什么是半导体,什么是pn结,什么是晶体管。”

“而他把‘硅’这个选项藏起来,是希望我们,在理解了基本原理之后,能举一反三,自己去寻找那个更优,也更具普适性的‘终极答案’!”

“他不仅在教我们技术,他还在教我们……如何做‘科研’!如何从已知,推向未知!”

黄建功的话,让在场的所有专家,都感到了深深的震撼和羞愧。

他们再一次,感受到了自己与老师之间,那如同天堑般的思维差距。

他们只是在解题。

而老师,是在教他们如何“出题”。

“好!既然明白了老师的用意,那我们的目标就非常明确了!”聂老总站起身,声音洪亮,“放弃锗!全力攻关硅!”

“我们的任务,就是把这满山的沙子和石头,变成我们‘盘古之心’的基石!”

“这,才是真正的‘点沙成金’!”

“是!”

新的目标确立,整个实验区再次高速运转起来。

然而,新的难题,也随之而来。

“点沙成金”,说起来容易,做起来,难如登天。

晶体管对硅的纯度要求,达到了一个匪夷所思的地步——99.9999%!甚至更高!

这意味着,每一亿个硅原子中,最多只能有一个杂质原子。

这比之前提炼“神盾”装甲用的高纯氧化铝,难度高了不止一个量级。

“我们尝试了所有能想到的化学提纯方法,都失败了。”

在化工实验室里,钱学敏看着最新出炉的检测报告,眉头紧锁。

“我们用碳,在电弧炉里将二氧化硅还原成粗硅,纯度最高只能达到98%,我们称之为‘工业硅’。”

“然后,我们将工业硅与氯化氢反应,生成三氯氢硅,再进行精馏提纯。这一步,可以将纯度提高到99.99%。”

“可从99.99%到99.9999%,这最后的0.0099%,像一道无法逾越的天堑!无论我们重复精馏多少次,都无法再提高一步!”

所有研究员都垂头丧气。

他们再一次,撞上了那堵看不见的“维度之墙”。

“问题出在哪里?”钱学敏喃喃自语。

他拿起笔,在黑板上,一遍又一遍地演算着反应方程式,检查着每一个流程。

忽然,他停了下来。

他的目光,落在了“精馏提纯”这四个字上。

“我明白了……”

钱学敏的眼中,闪过一丝明悟。

“我们又犯了经验主义的错误!”

他转身,对所有研究员说道:“化学方法,是有极限的!当杂质含量低到一定程度时,它们与主体物质的物理化学性质会变得极其相似,再用普通的蒸馏、萃取,是无法将它们分离的!”

“那……那该怎么办?”有人绝望地问。

“我们得换一种思路!”钱学敏的声音,斩钉截铁,“既然‘化学’的路走不通,我们就走‘物理’的路!”

“物理的路?”

“对!”钱学敏在黑板上,画了一个正在凝固的晶体。

“你们想,当一锅熔融的硅水,开始冷却结晶时,最先结晶出来的,会是什么?”

“是……是纯度最高的硅原子,因为它们的熔点最高,结构最规整。”一个年轻研究员回答道。

“没错!”钱学敏重重地点头,“而那些杂质原子,因为结构不规整,会扰乱晶格,所以它们会倾向于留在还未凝固的液体里!”

“利用这个原理,如果我们能控制硅水,让它从一端,非常非常缓慢地,开始结晶。那么,杂质就会被不断地‘推’到另一端去!”

“只要我们最后,把那一小段含有大量杂质的‘尾巴’切掉,剩下的,不就是我们想要的,超高纯度的单晶硅了吗!”

这个方法,被钱学敏命名为——“区域熔炼法”!

这又是一次石破天惊的理论突破!

所有研究员的眼中,都重新燃起了希望的火焰!

他们仿佛已经看到,那闪耀着金属光泽,完美无瑕的硅锭,即将在他们手中诞生!

“成功了!”

“我们成功了!”

三天后,当第一根通体黝黑,闪烁着金属光泽的硅锭,从“区域熔炼”炉中被缓缓取出时,整个化工实验室,爆发出了震天的欢呼!

检测报告很快就出来了。

纯度——99.9999999%!

九个九!

这个数字,让所有看到它的人,都感到一阵窒息般的震撼!

他们不仅完成了任务,他们还超越了“神谕”中隐藏的标准!

“钱老!您是神!”

“不,老师才是神!钱老是带领我们解读神谕的‘大祭司’!”

年轻的研究员们,将钱学敏高高地抛向空中,狂热的崇拜,溢于言表。

高纯度单晶硅的难题,被攻克了!

制造晶体管的最后一块,也是最重要的一块基石,被奠定了!

消息传到指挥部,聂老总激动地当场拍碎了一张桌子。

“好!好!好!”

他通红着眼睛,看着手中的检测报告,像是在看一份决定国运的圣旨。

“我宣布!”

聂老总的声音,通过广播,传遍了西山实验区的每一个角落。

“从即刻起,成立‘001号工程’最高级别核心项目组!”

“项目任务:制造出华夏第一台,也是世界第一台,由晶体管构成的,拥有强大运算能力的‘逻辑核心’!”

“项目代号——”

聂老总深吸一口气,用尽全身的力气,吼出了那个他早已想好的,充满开天辟地豪情的名字。

“盘古之心!”

盘古之心!

当这四个字响起时,整个西山,彻底沸腾了!

所有人都明白,这四个字意味着什么。

盘古开天辟地,创造了一个新世界。

而他们,将用沙子和石头,去创造一个全新的“智慧”!

一场史无前例的,向“思想”本身发起的总攻,正式拉开了序幕!

黄建功,被任命为“盘古之心”项目的总负责人。

这位电子学泰斗,此刻感觉自己肩上的担子,比泰山还重。

但他没有丝毫畏惧,只有无尽的豪情。

“全体都有!”

在“盘古之心”项目的启动大会上,黄建功站在数百名精挑细选的专家和工匠面前,声音洪亮。

“我们的任务,分为三大板块!”

“第一,‘炼金组’!由钱学敏教授负责,任务只有一个,将高纯度单晶硅的生产,规模化,稳定化!我要的不是一根,而是一车皮一车皮的,源源不断的超纯硅!”

“第二,‘微雕组’!由我亲自负责!我们的任务,是在只有指甲盖大小的硅片上,通过光刻、掺杂、扩散、蚀刻等一系列比头发丝上绣花还要精密一百倍的工艺,制造出成千上万,乃至几十万个合格的晶体管!”

“第三,‘织网组’!由我们最顶尖的逻辑学家和数学家组成!他们的任务,是设计‘盘古之心’的‘大脑架构’!用最有效率的方式,将亿万个逻辑门,组合成能够进行高速运算的‘中央处理单元’!”

“同志们!”黄建功的目光,扫过每一个人,“我们没有经验可以借鉴,没有先例可以遵循!我们走的每一步,都是在创造历史!”

“我们手中唯一的依仗,就是老师留下的‘神谕’,和我们自己的大脑和双手!”

“我要求你们,忘掉休息,忘掉家庭,忘掉自己!从今天起,你们的生命,就和‘盘古之心’,联系在一起!”

“盘古之心,一日不成!我们,一日不休!”

“我们,誓死不休!”

山呼海啸般的回应,震得整个山谷都在嗡嗡作响。