第七十八章:硅基火种,铀光破晓
一、北京电子管厂的“芯片萌芽”
北京电子管厂的无尘车间里,空气里飘着淡淡的酒精味。二十岁的技术员王淑敏戴着乳胶手套,用镊子夹起一片指甲盖大的硅片,小心翼翼地放在显微镜下。硅片表面的氧化层泛着淡紫色,是用上海试剂厂的“沪试牌”双氧水氧化的,均匀得像蒙上一层薄纱。
“淑敏,光刻胶涂匀了吗?”车间主任老张举着紫外线灯走进来,灯罩是石英玻璃做的,透光率比普通玻璃高20%,是洛阳玻璃厂的特供品,“这是苏联专家送的光刻掩模版,上面的电路图案比头发丝还细,千万别手抖。”
王淑敏屏住呼吸,将涂好胶的硅片对准掩模板。显微镜下,电路的线条像迷宫,最细的地方只有5微米——这是国内第一次尝试制作硅基三极管,比原来的锗管频率高十倍,能装在雷达和计算机里。
“老张,苏联的‘锗单晶提纯技术’资料翻译好了,”资料员小李抱着文件夹进来,纸张边缘还沾着翻译时滴的墨水,“别洛夫工程师特意标注了,他们用的‘区域熔炼法’能把纯度提到99.9999%,比咱现在的水平高两个数量级。”
老张接过资料,指着其中一页:“让他们用这技术换我们的‘硅氧化工艺’。咱用的‘干氧氧化法’,氧化层厚度误差不超过5纳米,比他们的‘湿氧法’均匀,做高频管最合适。”
王淑敏按下紫外线灯的开关,光束透过掩模板在硅片上留下电路的影子。“这灯是南京电子管厂改的,功率稳定在300瓦,”她盯着计时器,“曝光时间必须准到秒,多一秒胶就硬了,少一秒图案就模糊。”
半小时后,她把硅片放进腐蚀液里。液面上冒出细密的气泡,那是氢氟酸在“啃”掉没曝光的胶层,露出纯净的硅面。“成了!”王淑敏看着显微镜里的电路图案,线条笔直得像用尺子画的,“这三极管要是做出来,咱的‘103型’计算机运算速度能提一倍!”
车间外的空地上,工人们正卸载从苏联运来的设备——一台“离子注入机”,能把磷离子打进硅片,改变它的导电性。“别洛夫说,这机器是他们淘汰的,但比咱现在的‘扩散炉’先进,”老张摸着设备上的俄文字母,“咱给他们的‘稀土永磁材料’配方,能让他们的电机效率再提5%,不亏。”
王淑敏望着硅片上的电路,突然觉得这小小的硅片像片土壤,种下的是比稻子更精密的种子。这些种子发了芽,就能让计算机算得更快,让雷达看得更远,让一个国家在硅基的世界里,站稳脚跟。
二、包头稀土厂的“新材料革命”
包头稀土厂的萃取车间里,工程师刘建国盯着萃取槽里的有机相,液面泛着淡淡的黄色——那是铕元素的颜色,纯度99.99%,比苏联的产品高0.01个百分点,能做彩色显像管的红色荧光粉。
“刘工,这钕铁硼磁体的矫顽力测出来了!”技术员小赵拿着退磁曲线仪跑进来,仪器屏幕上的曲线陡峭得像悬崖,“1200千安\/米!比美国的‘萨凡纳河’牌还高50,能做导弹的陀螺仪!”
刘建国接过报告,指尖划过“钕铁硼”三个字。这材料是用包头的稀土精矿做的,里面的镨钕合金纯度99.5%,是用自主研发的“p507萃取剂”分离的,比进口的“环烷酸”效率高30%。“把样品送沈阳机床厂,”他对小赵说,“让他们试试用这磁体制成的电机,看看能不能让车床的转速再提20%。”
车间外的焙烧窑前,工人正往窑里装稀土精矿。窑炉的耐火砖是洛阳耐火材料厂的“硅线石砖”,能扛住1600c的高温,比普通镁砖寿命长三倍。“这窑温控制在850c,正负不超过5c,”烧窑师傅看着热电偶的读数,“用的是上海自动化仪表厂的‘动圈式’温控仪,比老指针表准多了。”
提纯车间里,离心机正高速旋转,把稀土溶液里的杂质甩出去。离心机的转鼓是用钛合金做的,是宝鸡有色金属厂的新产品,抗腐蚀,比不锈钢轻一半。“这离心机转速转\/分,”操作员擦着仪表盘,“比老机器快一倍,分离出的稀土纯度能多两个九!”
刘建国走到仓库,看着堆成小山的稀土产品:棕色的镧铈金属,银色的钕铁硼磁体,粉色的荧光粉原料。这些东西将被做成彩电显像管、导弹陀螺仪、机床电机,甚至是别洛夫要的“航天舱玻璃着色剂”。
“苏联那边又来订单了,”小赵拿着传真纸进来,“要五十公斤超高纯镥,说是做激光晶体,用他们的‘钛合金薄壁管’技术换。”
刘建国望着窗外的包钢厂区,高炉的浓烟与稀土厂的蒸汽交融。他突然明白,包头的稀土就像埋在地下的火种,以前没人知道它的厉害,现在用技术把它点燃,就能发出比钢铁更耀眼的光——这光里,藏着让导弹更准、让电机更强、让一个国家在新材料领域挺直腰杆的底气。
三、西北戈壁的“铀光闪烁”