第118章 拉晶成功
晚上告訴了趙婷這個好消息，雖然她不知道這些技術，但是看到李國成如此開心，也爲他激動。
一夜好睡，第二天神清氣足的李國成來到了實驗室。
李國成搬着一個凳子到裝配實驗室門口，“周曉娟，你去通知一下大家，今天我要開始單晶矽的模拟制造，請大家不要打擾我”。
周曉娟對半導體非常感興趣，這個階段華夏大搞半導體，把半導體的技術直接拉低到地闆上。
報紙上長篇累牍地宣傳：街道老太太在弄堂裏拉一台擴散爐也能做出半導體。這種違背基本規律的鼓吹，嚴重沖擊了正規工廠的半導體生産研發流程和資金投入。
周曉娟通知大家後，帶着好奇跑了回來。
李國成一指那個門口的凳子，“去，幫我守着。這本筆記是我對電路闆設計的一些總結，你先看看，如果感興趣，以後這個任務就交給你了”。
“主任，李哥，求伱了，讓我在旁邊看一看吧，我保證不影響你工作，實驗室門我等會反鎖”，周曉娟雙手合十，不斷地作揖，請求留下。
“觀察窗就那麽大，你想看也行，但是不要發出聲音”，李國成想想以後需要他們努力學習，看看單晶矽制備也許更有益。
得到同意的周曉娟，快步跑到門口，直接插上插銷，然後開開心心地跑了回來。
“現在先抽真空，沒有意思，你先看一會筆記，等拉單晶矽時我再喊你”，李國成不想浪費時間。
現在的周曉娟什麽都答應，搬了一個凳子坐着真空爐旁邊，打開筆記看了起來。
半個小時後，真空度達到負3次幂，李國成打開坩埚加熱開關。此時的坩埚在石墨棒的加熱下緩緩逆時針旋轉，以保證加熱更爲均勻。
加熱棒已經反複确定過，設定的電流正好保證坩埚内部溫度達到1414攝氏度，這個溫度正是矽粉的熔化溫度。
當觀察到坩埚裏的高純度矽粉完全熔化後，“小周，我要開始了”，喊完周曉娟，李國成戴上隔熱手套，提起手柄，真空爐内的提拉杆尖端向下接近矽溶液。
因爲籽晶太過珍貴，除了自己收破爛得到一粒，後面吳連奎幫忙采購到2粒，總共才3粒，所以不能随便浪費。提拉杆的尖端正夾着一顆打磨成和矽籽晶般大小的矽塊，用它替代矽籽晶進行模拟拉晶試驗。
籽晶的作用就像是種子，在熔融的多晶矽液體和籽晶固液交界面上，矽原子就會順着籽晶的矽原子排列結構形成規則的結晶。
李國成采用的是書上介紹的單晶矽提拉法，流程分爲：種晶、縮頸、放肩、等頸和收尾。
種晶比較簡單，就是籽晶浸入矽液；拉晶開始，先引出一直徑爲 3～5 mm的細頸，以消除結晶位錯，這一步叫縮頸；然後放大單晶體直徑至工藝要求，這一步叫放肩；随着上拉，形成均勻的晶棒，這一步叫等頸；直至大部分矽融液都結晶成單晶棒，隻剩下少量剩料，加快提拉形成尖錐形底部這一步叫收尾。
李國成精力全部集中到了矽液上，就連鬓角傳來的麻癢也顧不上，右手輕輕下按提拉杆，順利的完成了縮頸，可惜沒有掌握好力度，直接斷裂，這一次拉晶失敗。
此時李國成才注意到，因爲觀察窗太小，周曉娟臉幾乎和他貼在一起，吓得李國成悄悄遠離。
李國成把提拉杆下壓到底，然後關閉加熱開關和抽真空開關。
“啊，怎麽停了？”周曉娟後知後覺。
“失敗了，需要重新更換矽塊”，李國成解釋道。
這時周曉娟臉突然變的紅潤，内心糾結，“不會是我影響到他了吧”。
李國成沒有在意，“提拉太快了，需要多多練習”。
等真空腔體恢複到正常氣壓，李國成打開真空爐門，戴着隔熱手套更換了矽塊。再次重複，抽真空、熔化矽粉、種晶、拉晶等過程。
每次失敗的地方不同，以李國成強大的控制力，一周内都沒有拉出讓他滿意的多晶棒。
最後放出念力觀察整個過程，并記下每一個過程的溫度變化，提拉速度，尤其是重點關注等頸時溫度變化。
又是一周過去了，拿過來周曉娟幫忙記錄的數據，從第一次開始分析，把溫度、拉晶階段做出走勢圖，發現大部分失敗和溫度突變有關。
引起溫度突變的原因隻有一個，那就是電壓不穩。爲了驗證，又做了幾組數據，結果完全符合預期。
既然找到了原因，那就容易解決。如果做一個交流穩壓源，一個是成本太高，另一個是時間太久，李國成已經不想等了。
已經迷怔地李國成暫時沒有好辦法，隻好求助王工。沒想到，當他說出問題後，王工哈哈大笑，“白天那麽多設備一起工作，用電量太大，電壓不穩非常正常，你可以選擇晚上”。
一言驚醒夢中人，既然上午幹不成了，李國成和吳連奎說明原因後，後續他就不管了，下午直接給他和周曉娟放假，回家休息，調整狀态。
這個階段，趙婷隻是偶爾加班，大部分情況下都是按時上下班，二人的生活是蜜裏調油。
李國成下午睡了一覺，晚上吃飯時被趙婷叫醒。他把今天的打算和原因和趙婷簡單說了一下，趙婷非常支持。
晚上7點正，第一裝配實驗室。
“你怎麽來了？”李國成看着周曉娟疑惑地問道。
“我想見證第一次拉晶成功的時刻”，周曉娟信誓旦旦地說道。
“哈哈哈，這隻是模拟，不是真正的拉晶”，李國成頓覺好笑，“回去吧，太晚了不安全”。
周曉娟找不到讓人信服的理由，隻好不甘心地離開。
看着小姑娘離開的背影，李國成若有所思。
喝了一杯濃茶，洗了一把手，等到晚上9點。啓動真空爐，抽真空，加熱石墨棒，熔化矽粉，種晶，縮頸，放肩，等頸和收尾，一氣呵成。
完美，直徑約50mm、長約100mm的多晶矽棒拉晶成功。表面有着淺淺、均勻的螺旋紋，隻可惜通體黑乎乎，沒有書本裏介紹的光澤。
接下來，李國成又重複了3次，每次都完美複現。直到現在，李國成心中的大石頭才放下。
看看時間已經到了淩晨3點多，李國成幹脆進入秘境完成了早課，稍稍休息，早上5點，給吳連奎留下一個字條，轉身回家。
晚上8點正，第一裝配實驗室，燈火通明。圍觀的人有李懷德、吳連奎、王工、易師傅、周曉娟和唐大年。
這時吳保國副主任進入了實驗室，看向李懷德，“主任，整個軋鋼廠所有設備都已經确保停機”。
李懷德看着李國成說道：“李國成同志，開始吧”。
李國成自信地點了點頭，同樣的流程，唯一的不同是換上了真正的籽晶。一個半小時後，直徑約50mm、長約100mm的單晶矽棒拉晶成功。
拉晶之前，李國成把矽溶液裏的雜質通過念力剔除出去。
待單晶棒冷卻後，隻見拉出來的确實是一個黑褐色的單晶體，見棱見角，晶面閃閃發光。這就是李國成日夜夢想的一個完完整整的矽單晶棒。
在得到李國成的确認後，之前還大氣不敢出的衆人，發出了巨大的歡呼聲。稍傾，大家圍着放在托盤上的單晶棒，啧啧稱奇。
李懷德當場就發表了熱情洋溢的講話，并再次申明，會大力支持半導體的研究和生産。
熱鬧過後，李懷德把這根單晶棒連着托盤鎖到他的保險櫃裏。
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(本章完)