在时珈一与庞特里亚金做思想斗争的时候,K格勃又又送来了信封!
她进宿舍后,拆开信封,抽出信纸,开始读。
“亲爱的时”
“你的信收到了。首先恭喜你完成了LVDT闭环控制系统的研究,发表论文是每个研究者的重要时刻。威廉的新书你能喜欢,我也很高兴。他说他不认识你,但很高兴他的书能帮到一个远在M斯科的年轻学者。”
看到这里,时珈一怀疑理查德润色了不少。
就威廉那个性格......她实在是不敢相信人家会因为帮助一个人而高兴的样子。
继续读下去。
“你问的关于硅太阳能电池和硅提纯的问题,我仔细想了一下,有些东西我不能写下来,你知道为什么。但我可以告诉你一些大致的方向。”
“关于硅提纯,我们这边目前采用的主要方法是区域提纯。原理我之前大概跟你提过,用一个加热环沿着硅锭缓慢移动,利用杂质在液态和固态中的溶解度差异,把杂质赶向硅锭的一端。多次重复这个过程,可以得到高纯度的硅单晶。”
“至于你问的九个九的纯度,这个目标目前还很难达到,我们在实验室里能做到的最好水平大约是七个九。”
时珈一看到这里的时候眯了眯眼睛。
她很清楚理查德在撒谎。因为1954年贝尔实验室就攻克了9个9的硅提纯难关,在她和他通信之前,不然人家为什么会研究出太阳能电池和光刻技术?
而且自己从通信开始就一直在误导他们。也不知道到底有没有起到什么作用?
不过这上面提到的区域提纯她是知道的,这个方法在五十年代初就已经公开了,不是什么秘密。其实就是直拉法和悬浮法。
理查德提的就是悬浮法,悬浮法成本非常昂贵,她根本没有条件。
她记得贝尔实验室制作的芯片是改良过的直拉法,也就是说,和传统的直拉法并不一样。
不过,理查德没提,应该是这个也在保密范围内。
算了,她以后再自己慢慢试吧。
“你提到的高精度导航和传感系统中应用硅材料,这个想法很有意思。我查了一下资料,目前还没有看到这方面的公开报道。”
“硅材料的主要优势在于热稳定性和机械强度,如果用在传感器上,理论上应该比锗更适合。”
“但硅的加工难度比锗大得多,尤其是切割和研磨,很容易产生裂纹。我们这边的工艺组试过用金刚石砂轮切割硅片,效果不太理想,还在摸索更好的方法。”
“对了,你提到的控制策略,我很感兴趣。可惜你说论文还没发表,不便多说。”
“我理解学术界的规矩,只是有点迫不及待想看看你们那边的新思路。如果你方便的话,能不能稍微透露一点大概的方向?比如是线性控制还是非线性控制?是基于模型还是无模型?我只是好奇。”
“期待你的回信,期待你更多的分享。”
“你真诚的,理查德。”
光纤陀螺仪中的敏感元件材料这个方向,她就是随便写的,虽然也没骗人。
但用硅基材料做敏感元件根本不是目前工艺能做到的,理查德居然还一本正经地去查了资料,还告诉她目前没有看到这方面的公开报道,就说明他对这个信息感兴趣了。
至于后面理查德会问LVDT的事,算是在时珈一的意料之中。
她得想想怎么回。
而且她还是要了解一下对方是否有按照她误导的方向,有没有做相关的实验,或者说进展如何了。
同时,她还要看看自己在集成电路的方向上到底还缺了什么。
想到这里,时珈一没急着回信,而是拿出笔记本开始一条条的写集成电路的制作必备条件。
第一是圆晶制备,也就是拉9个9的单晶硅,目前知道工艺技术有直拉法和悬浮法,需要自己多做尝试。其中切割、抛光、化学腐蚀等方法已攻略。
理查德说硅的切割难,是因为他们没有用超声波,自己这方面是没有问题的。
第二是热氧化,也就是生长二氧化硅,这个方向理查德已经给了提醒。用石英管高温炉,通入高纯度氧气或水蒸气,具体温度在900-1200度之间,也需要多做尝试温度的准确性。
第三就是光刻,她自己是知道这上面需要涂覆液态光刻胶,并且将画有电路图的玻璃掩模板紧贴在上面,用紫外光进行曝光。曝光后的光刻胶发生性质改变,放入显影液中洗去未曝光部分,露出需要掺杂的二氧化硅窗口。
但这个过程很容易产生污染,并且光刻胶本身的分辨率有限,所以她要解决的是洁净室的问题。
时珈一打了个叉,她没有十个亿来解决这个问题。
第四步,扩散掺杂,将光刻好的硅片放入扩散炉,通入含有磷或硼的气体,在高温下让杂质原子穿过窗口渗入硅中,形成N型或P型区,这个步骤她很清楚,也会做,唯一的问题是苏国用的是管式炉扩散,温度波动有点大,导致优良差异大。没关系。有一个能用就行。
第五步是去胶与清洗,扩散完成后,必须去除残留的光刻胶。她记得美帝是用强酸煮沸或有机溶剂浸泡的化学湿法去胶,随后用超纯水冲洗。但容易残留有机物或损伤金属层。
除非.......除非她把60年代出来的等离子去胶技术给攻克了。
但这样又回到了原点,等离子工艺对洁净度要求极高,哪怕一粒灰尘落在晶圆上都会导致报废。
而且.......目前的知识让她对等离子体中“自由基”、“离子轰击”等微观化学反应机理的认识还非常浅薄........
时珈一摇摇头,算了算了,去胶先将就吧。
第六步是光刻与刻蚀,也就是再度光刻,像理查德说的,在需要引出电极的地方开出窗口。
在真空镀膜机中蒸镀铝,利用光刻胶保护电路,用酸液腐蚀掉多余的铝,形成金属导线。
需要掌握真空蒸镀铝工艺和湿法腐蚀工艺。
这个方法苏国已经有了,只是设备比较简陋。
第七步就是封装了,苏国是人工封装,但是时珈一自己之前给国家做过一个焊接工艺,对于密封性而言绝对没有对手。
这一步她可以解决。
时珈一写完后,仔细看了看,发现她现在最大的问题,居然是没有钱!
不然完全可以给华国捐一个洁净室!
有了洁净室,她就可以先试着做出一个低配版寿命短的集成电路了......
唉,梦想和现实隔了一条黄金河。