情滿四合院之簽到人生 第315章 係統獎勵“半導體材料指南”
1982年深秋的清華園,銀杏葉鋪滿了通往物理係的小徑,踩上去沙沙作響。林建軍提著一網兜蘋果,站在“近代物理實驗室”的紅磚樓前,看著樓頂上“為祖國健康工作五十年”的標語,忍不住笑了——這話林衛國小時候聽他唸叨過無數次,如今真成了兒子實驗室牆上的座右銘。
“爸!”林衛國從樓裡跑出來,身上的藍布工裝沾著幾點白色粉末,是實驗用的石英砂。他比暑假時瘦了些,眼鏡片後的眼睛卻亮得驚人,拉著林建軍的胳膊就往實驗室裡帶,“快進來,我們剛做出純度99.99%的多晶矽,正想給您報喜呢!”
實驗室裡彌漫著氫氟酸的刺鼻氣味,幾個穿著白大褂的學生圍在一台矽片爐前,藍色的火焰舔舐著石英管,裡麵正在進行矽材料的氣相沉積。靠牆的櫃子上擺著一排排貼著標簽的樣品瓶,最上麵那瓶貼著“林衛國
10.25”的標簽,瓶底的矽錠泛著金屬的光澤。
“這是我們組的王教授,這是我爸,軋鋼廠的技術主任。”林衛國忙著介紹,王教授是個頭發花白的老者,握著林建軍的手笑道:“早就聽衛國提起您,說您手把手教他看機械圖紙,這孩子的動手能力,在全係都是拔尖的。”
林建軍看著兒子除錯裝置的側臉,想起他小時候趴在軋鋼廠車間的地上,看自己修機床的模樣。時光過得真快,當年那個舉著扳手都費勁的小家夥,現在已經能擺弄國內最先進的半導體裝置了。
“王教授,孩子們辛苦。”林建軍把蘋果放在實驗台的角落,“衛國說你們在攻關高純度矽材料?”
“是啊,難啊。”王教授歎了口氣,指著顯微鏡下的矽片,“國外能做到99.9999%,咱們現在最好的水平才99.99%,差兩個數量級,就卡在這裡了。沒有高純度矽,積體電路就是空談,國家的半導體產業總不能一直靠進口。”
林衛國正在用鑷子夾取矽片,聞言抬頭道:“我們嘗試改進提純工藝,用三氯氫矽還原法,但總控製不好溫度梯度,雜質含量降不下來。”他指著電腦螢幕上的曲線,“你看這雜質峰值,總是在10的負四次方徘徊。”
林建軍湊過去看,螢幕上的雜質檢測曲線像條倔強的尾巴,始終不肯落到合格線以下。他想起軋鋼廠提煉特種鋼時的經驗——溫度控製、氣流速度、原料純度,任何一個引數差一點,成品質量就會大打折扣。半導體矽的提純,原理相通,隻是精度要求更高,堪稱“工業上的繡花活”。
就在這時,腦海裡的係統提示音如期而至,比實驗室的儀器蜂鳴聲更清晰。
【叮!】
係統的聲音帶著晶體般的純粹質感:【檢測到“國家戰略技術需求”,符合“科技報國”主線。】
【獎勵“半導體矽材料提純工藝指南(1982版)”:包含三氯氫矽還原法溫度梯度優化引數、石英器皿預處理方案、雜質檢測誤差修正公式,附國產替代原料采購渠道。】
資訊流瞬間湧入腦海,林建軍眼前彷彿展開了一張精密的工藝流程圖:三氯氫矽在1100c時的分解效率最高,但需配合每分鐘5升的氫氣流速;石英管必須用氫氟酸浸泡24小時,再經1200c焙燒,才能去除表麵的鈉雜質;甚至連檢測時的探針壓力,都標注著“0.5克力為最佳,避免矽片晶格損傷”。
最關鍵的是“雜質陷阱”解決方案——在提純後期通入微量的硼元素,利用“摻雜補償”原理,將剩餘的磷雜質濃度降低兩個數量級,這正是王教授團隊苦苦摸索的突破口。
“衛國,你過來。”林建軍拉著兒子走到角落,從口袋裡掏出個筆記本,假裝是早就準備好的,“我前陣子去中科院開會,聽半導體所的老專家講過幾句,記了點東西,你看看有用沒。”
他快速寫下幾個關鍵引數:還原爐溫度1105±2c,氫氣流速5.2l\\/min,硼摻雜濃度1.2x10^15
atoms\\/cm3。字跡潦草,卻精準得像儀器列印出來的。
林衛國的眼睛越睜越大,手指在引數上點著:“爸,這溫度比我們現在用的高5c,流速也快0.2……硼摻雜?我們試過磷補償,沒敢用硼啊!”
“老專家說,矽材料裡的磷雜質多,用三族元素硼做補償,效果比同族的磷好。”林建軍故意說得含糊,“你們試試,控製好濃度,彆弄成p型半導體了。”
王教授湊過來看了兩眼,突然拍了下大腿:“對啊!我怎麼沒想到!硼的原子半徑比磷小,更容易進入矽晶格間隙,說不定真能把雜質壓下去!”他拉著林衛國就往實驗台跑,“衛國,調引數,再試一次!”
學生們重新設定程式,林建軍站在一旁,看著兒子緊張地盯著螢幕上的曲線。矽片爐的指示燈由紅變綠,冷卻後的矽錠被取出來,切成薄片,放進檢測儀器。
等待結果的三分鐘,像三個小時那麼漫長。當螢幕上的雜質濃度曲線跌破10的負六次方,穩定在8.7x10^-7時,實驗室裡爆發出震耳欲聾的歡呼。
“成了!99.9999%!”一個女生跳起來,手裡的記錄紙飄了一地,“達到國際先進水平了!”
王教授激動地握著林建軍的手,眼眶都紅了:“林師傅,您這哪是‘聽幾句’,這是把核心引數送上門啊!有了這個,咱們國家的半導體材料就不用再看外國人臉色了!”
林衛國撲過來抱住父親,聲音都在抖:“爸,您太厲害了!這引數……簡直像算出來的一樣!”
林建軍拍著兒子的背,心裡一塊石頭落了地。係統獎勵的不僅是技術,更是給國家半導體產業的“加速器”。他想起去年去深圳考察時,看到電子廠裡堆著的進口矽片,每片都標著昂貴的價格,那時就暗下決心,一定要讓兒子在這領域做出成績。
“對了爸,”林衛國突然想起什麼,從抽屜裡拿出份檔案,“國家剛成立‘半導體攻關小組’,王教授推薦我加入,下個月就能去北京半導體廠駐場研發了!”
檔案上蓋著“國家科委”的紅章,工作列寫著“64k
dram晶片材料製備”,正是當年被國外卡脖子的關鍵專案。林建軍看著兒子眼裡的光,像極了當年自己接手坦克發動機專案時的模樣。
“好小子,有出息。”他在檔案上拍了拍,“到了那邊好好乾,彆怕吃苦。記住,搞技術就得實打實,半點虛的都來不了。”
離開實驗室時,夕陽把銀杏葉染成金紅色。林衛國送父親到路口,手裡還攥著那個記著引數的筆記本,像捧著塊稀世珍寶。“爸,您那老專家還能見著嗎?我想請教幾個問題。”
林建軍笑了:“有緣自會再見。你先把這工藝吃透,做出合格的矽片,比啥都強。”他想起係統指南裡的“下一步”——矽外延生長技術,這得等兒子基礎打牢了再“不經意”地送過去。
騎車離開清華園時,林建軍特意繞到中關村。路邊已經有零星的電子元件攤,幾個年輕人蹲在地上討論著“z80晶片”,眼裡的熱情和實驗室裡的學生一樣熾烈。他知道,這裡將來會成為中國的“矽穀”,而兒子他們,就是播撒種子的人。
路過傻柱的飯館,裡麵傳出熱鬨的劃拳聲。傻柱探出頭招呼他:“林主任,進來喝兩杯?今兒紅燒肉管夠!”
“不了,回廠還有事。”林建軍揮揮手,“對了,衛國要去半導體廠駐場,週末讓槐花來我家,蘇嵐給她燉排骨。”
“得嘞!”傻柱笑著回屋,嗓門大得整條街都能聽見。
林建軍騎著車,晚風帶著涼意,心裡卻暖烘烘的。車筐裡的蘋果還剩大半,他打算分給軋鋼廠技術科的年輕人——說不定裡麵就有將來搞半導體裝置的苗子。技術傳承從來不是孤軍奮戰,得一代帶一代,像接力賽一樣,把棒子穩穩傳下去。
遠處的中科院大樓亮著燈,那裡的半導體所正在連夜分析林衛國團隊送來的矽片資料。林建軍知道,從今晚起,中國的半導體材料提純技術,將邁出關鍵一步。而這一步,是他和兒子,用雙手和初心,穩穩踩出來的。
路還長,但方向對了,就不怕遠。林建軍蹬著自行車,身影漸漸融入暮色,車鈴的清脆聲響,像在為這場無聲的技術接力,奏響輕快的序曲。