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第51章 做不出硅晶体管就别过年了（第2页）

加尔文？富勒还说，通过调整曝光的时间和温度，能够精确地控制引入的杂质的数量和它们的穿透深度，这种掺入杂质的方法精度达1微米甚至更小。

但是具体的工艺呢？加尔文？富勒没说。这是论文，不是专利说明书。

至于专利说明书，好像贝尔实验室还没提交申请，可能是贝尔实验室想捂盘，也可能是加尔文？富勒只搞出了理论，而产品还没做出来。

（硅扩散的工艺技术正式发表是在1956年，由托马斯和塔尼巴恩撰写的贝尔系统技术期刊第35卷《扩散发射极和基极硅晶体管》）

当黄昆研究加尔文？富勒的论文时，差的还不仅仅是具体工艺细节。实际上黄昆先和有色冶炼行业纠缠了半年。基于进口产品仿制的电炉为了融化硅，得提高温度；冶炼出来的硅单质纯度四个9，好像不太够，又要求他们提高到五个9。

再然后，黄昆得自己设计一种实验器材或者工业设备，能容纳含有掺杂剂的高温气体并让高温气体接触硅板。这个实验器材就在黄昆隔壁的实验室里，奇形怪状的一台大机器，虽然有一半零件是实验室成员自制的，但另一半的零件仍然花掉了3万块钱。

在1954年，黄昆做的工作和贝尔实验室的几个工程师其实差不多。在贝尔实验室，加尔文？富勒的论文发表之后，贝尔实验室也花了很长时间来设计专用机器，全部就绪已经到了1954年1月。在1月份，加尔文。富勒与皮尔森、达里尔？查平成功地将一层硼原子扩散到n型硅板中，形成了大面积的PN结。

再然后，加尔文？富勒把路走歪了。他们发现光照在这块硅板上的时候，硅板竟然产生了电流，还挺强。贝尔实验室另一组人赶紧把6块硅板组合起来，接通电路，放到太阳下，获得了185毫瓦的光伏功率。于是在1954年4月，贝尔实验室宣布他们制成了世界第一种太阳能电池。至于晶体管，只在实验室里象征性地做出了一只样品，贝尔实验室期待未来出现更先进更廉价的加工方式，到那时候再量产晶体管。

（其实刚刚诞生头两年的硅晶体管价格是锗晶体管的数倍，但仍然有市场，因为美国的军用计算机需要）

1954年5月，德州仪器宣布他们解决了硅晶体管的制造工艺技术，贝尔实验室的领先地位被抢。

不只是贝尔实验室，黄昆这边也埋头在做硅晶体管，当他看到IRE大会上德州仪器公司代表上台吹逼的报道，也是眼前一黑。

糟了，自己不是世界第一了。

“黄教授！您总算是来了！！”

向中南矿冶求救，五天之后援兵终于到来。当黄昆见到黄培云出现在火车车厢门口，赶紧迎上去。现在他的这位本家兼前辈是半导体实验室唯一的希望。

“黄教授，您当年拯救过锗晶体管，今年也一定能拯救我们”

黄培云摇摇头：“这次我不是主力，后面这两位才是。他们是我带的学生，都是研二。”

黄培云回到中南矿冶，就开实验室招学生搞半导体材料的研究。带来的两个研究生何太平、孙严本科不是中南矿冶的，是武汉大学的（中南矿冶建校才3年），在实验室的诸多学生中表现最突出，而且研究的都是硅材料方向。

“这就是你们实验室吗？一看就很有熟悉的样子，”何太平说，“我们实验室也是电炉，电炉，一天到晚热烘烘的。”

黄昆：“确实是热烘烘的，我们在尝试冶炼6个9的硅，电炉一直在不停地开着。本来以为五个9应该够了，至少做出试验品是够了，可后来试制老是失败，我又退回去从头做理论计算，确定了就是因为硅不够纯才失败的，得继续提高纯度。”

黄培云：“这你们实验室可能确实是有色金属冶炼的基础底子略差。其实这个时候应该用浮动区法生长的硅晶体。”

黄昆：“这我们真不会。”

黄培云：“浮动区生长是三几年英国人提出来的，虽然麻烦了一点，但咱们的设备修改修改还算可以达到。就是个氧气比较讨厌，然后我发动半个系的学生动手，搭了个真空环境，后来就搞成了。”

黄昆：“得，看来我们实验室也要按你说的真空冶炼的模式改造电炉冶炼室了。”

黄培云：“真空冶炼设备改在还是年后再说吧。你在电话里说年底得加紧搞出一个有效的技术成果，否则半导体实验室就有麻烦了。年底肯定是完不成电炉改造的。何太平，把包拿出来让小黄瞅瞅。”

何太平打开自己拖着来的皮箱，掏出一个严严实实包裹着的东西。然后打开包裹。

“黄主任，这是，我们在中南矿冶实验室做出来的头一批浮动区法生长的硅晶体。应该够你们做实验样本了吧。”