第118章 拉晶成功
第118章 拉晶成功
晚上告诉了赵婷这个好消息，虽然她不知道这些技术，但是看到李国成如此开心，也为他激动。
一夜好睡，第二天神清气足的李国成来到了实验室。
李国成搬着一个凳子到装配实验室门口，“周晓娟，你去通知一下大家，今天我要开始单晶硅的模拟制造，请大家不要打扰我”。
周晓娟对半导体非常感兴趣，这个阶段华夏大搞半导体，把半导体的技术直接拉低到地板上。
报纸上长篇累牍地宣传：街道老太太在弄堂里拉一台扩散炉也能做出半导体。这种违背基本规律的鼓吹，严重冲击了正规工厂的半导体生产研发流程和资金投入。
周晓娟通知大家后，带着好奇跑了回来。
李国成一指那个门口的凳子，“去，帮我守着。这本笔记是我对电路板设计的一些总结，你先看看，如果感兴趣，以后这个任务就交给你了”。
“主任，李哥，求伱了，让我在旁边看一看吧，我保证不影响你工作，实验室门我等会反锁”，周晓娟双手合十，不断地作揖，请求留下。
“观察窗就那么大，你想看也行，但是不要发出声音”，李国成想想以后需要他们努力学习，看看单晶硅制备也许更有益。
得到同意的周晓娟，快步跑到门口，直接插上插销，然后开开心心地跑了回来。
“现在先抽真空，没有意思，你先看一会笔记，等拉单晶硅时我再喊你”，李国成不想浪费时间。
现在的周晓娟什么都答应，搬了一个凳子坐着真空炉旁边，打开笔记看了起来。
半个小时后，真空度达到负3次幂，李国成打开坩埚加热开关。此时的坩埚在石墨棒的加热下缓缓逆时针旋转，以保证加热更为均匀。
加热棒已经反复确定过，设定的电流正好保证坩埚内部温度达到1414摄氏度，这个温度正是硅粉的熔化温度。
当观察到坩埚里的高纯度硅粉完全熔化后，“小周，我要开始了”，喊完周晓娟，李国成戴上隔热手套，提起手柄，真空炉内的提拉杆尖端向下接近硅溶液。
因为籽晶太过珍贵，除了自己收破烂得到一粒，后面吴连奎帮忙采购到2粒，总共才3粒，所以不能随便浪费。提拉杆的尖端正夹着一颗打磨成和硅籽晶般大小的硅块，用它替代硅籽晶进行模拟拉晶试验。
籽晶的作用就像是种子，在熔融的多晶硅液体和籽晶固液交界面上，硅原子就会顺着籽晶的硅原子排列结构形成规则的结晶。
李国成采用的是书上介绍的单晶硅提拉法，流程分为：种晶、缩颈、放肩、等颈和收尾。
种晶比较简单，就是籽晶浸入硅液；拉晶开始，先引出一直径为 3～5 mm的细颈，以消除结晶位错，这一步叫缩颈；然后放大单晶体直径至工艺要求，这一步叫放肩；随着上拉，形成均匀的晶棒，这一步叫等颈；直至大部分硅融液都结晶成单晶棒，只剩下少量剩料，加快提拉形成尖锥形底部这一步叫收尾。
李国成精力全部集中到了硅液上，就连鬓角传来的麻痒也顾不上，右手轻轻下按提拉杆，顺利的完成了缩颈，可惜没有掌握好力度，直接断裂，这一次拉晶失败。
此时李国成才注意到，因为观察窗太小，周晓娟脸几乎和他贴在一起，吓得李国成悄悄远离。
李国成把提拉杆下压到底，然后关闭加热开关和抽真空开关。
“啊，怎么停了？”周晓娟后知后觉。
“失败了，需要重新更换硅块”，李国成解释道。
这时周晓娟脸突然变的红润，内心纠结，“不会是我影响到他了吧”。
李国成没有在意，“提拉太快了，需要多多练习”。
等真空腔体恢复到正常气压，李国成打开真空炉门，戴着隔热手套更换了硅块。再次重复，抽真空、熔化硅粉、种晶、拉晶等过程。
每次失败的地方不同，以李国成强大的控制力，一周内都没有拉出让他满意的多晶棒。
最后放出念力观察整个过程，并记下每一个过程的温度变化，提拉速度，尤其是重点关注等颈时温度变化。
又是一周过去了，拿过来周晓娟帮忙记录的数据，从第一次开始分析，把温度、拉晶阶段做出走势图，发现大部分失败和温度突变有关。
引起温度突变的原因只有一个，那就是电压不稳。为了验证，又做了几组数据，结果完全符合预期。
既然找到了原因，那就容易解决。如果做一个交流稳压源，一个是成本太高，另一个是时间太久，李国成已经不想等了。
已经迷怔地李国成暂时没有好办法，只好求助王工。没想到，当他说出问题后，王工哈哈大笑，“白天那么多设备一起工作，用电量太大，电压不稳非常正常，你可以选择晚上”。
一言惊醒梦中人，既然上午干不成了，李国成和吴连奎说明原因后，后续他就不管了，下午直接给他和周晓娟放假，回家休息，调整状态。
这个阶段，赵婷只是偶尔加班，大部分情况下都是按时上下班，二人的生活是蜜里调油。
李国成下午睡了一觉，晚上吃饭时被赵婷叫醒。他把今天的打算和原因和赵婷简单说了一下，赵婷非常支持。
晚上7点正，第一装配实验室。
“你怎么来了？”李国成看着周晓娟疑惑地问道。
“我想见证第一次拉晶成功的时刻”，周晓娟信誓旦旦地说道。
“哈哈哈，这只是模拟，不是真正的拉晶”，李国成顿觉好笑，“回去吧，太晚了不安全”。
周晓娟找不到让人信服的理由，只好不甘心地离开。
看着小姑娘离开的背影，李国成若有所思。
喝了一杯浓茶，洗了一把手，等到晚上9点。启动真空炉，抽真空，加热石墨棒，熔化硅粉，种晶，缩颈，放肩，等颈和收尾，一气呵成。
完美，直径约50mm、长约100mm的多晶硅棒拉晶成功。表面有着浅浅、均匀的螺旋纹，只可惜通体黑乎乎，没有书本里介绍的光泽。
接下来，李国成又重复了3次，每次都完美复现。直到现在，李国成心中的大石头才放下。
看看时间已经到了凌晨3点多，李国成干脆进入秘境完成了早课，稍稍休息，早上5点，给吴连奎留下一个字条，转身回家。
晚上8点正，第一装配实验室，灯火通明。围观的人有李怀德、吴连奎、王工、易师傅、周晓娟和唐大年。
这时吴保国副主任进入了实验室，看向李怀德，“主任，整个轧钢厂所有设备都已经确保停机”。
李怀德看着李国成说道：“李国成同志，开始吧”。
李国成自信地点了点头，同样的流程，唯一的不同是换上了真正的籽晶。一个半小时后，直径约50mm、长约100mm的单晶硅棒拉晶成功。
拉晶之前，李国成把硅溶液里的杂质通过念力剔除出去。
待单晶棒冷却后，只见拉出来的确实是一个黑褐色的单晶体，见棱见角，晶面闪闪发光。这就是李国成日夜梦想的一个完完整整的硅单晶棒。
在得到李国成的确认后，之前还大气不敢出的众人，发出了巨大的欢呼声。稍倾，大家围着放在托盘上的单晶棒，啧啧称奇。
李怀德当场就发表了热情洋溢的讲话，并再次申明，会大力支持半导体的研究和生产。
热闹过后，李怀德把这根单晶棒连着托盘锁到他的保险柜里。
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