李阳带领着联合技术中心的同事,开始着手制造那些造芯利器。
在他的指挥下,机加车间的工人师傅们个个干劲十足,夜以继日地加工各种零部件。
崭新的数控机床轰鸣不止,切削液四溅,金属碎屑纷飞，那些曾经只能依靠手工操作的精密部件,如今正在机器的运作下,一一成型。
李阳时不时出现在车间里,仔细检查每一道工序,亲自示范一些关键步骤。
他那双略显粗糙的大手,在机床前行云流水地穿梭,似乎天生就是干这行的料。
"老张,注意这个孔的尺寸,公差控制在 0.01mm 以内!"
"小刘,多余的毛刺要仔细去除,影响精度的话要返工!"
李阳一边叮嘱着,一边不忘鼓励大家,"兄弟们加油!只要咱们齐心协力,什么困难都能克服!"
就这样,在他的带领下,一个个零件日臻完美,逐渐成型。
而另一边,李阳的"秘密武器"——小世界里的数控加工厂,也在飞速运转。
凭借着十倍的时间流速,那里的生产效率简直惊人。
李阳每天只需在里面待上一两个小时,外界就已经过去大半天了。
数控机床日夜不停地加工,仿佛永不知疲倦，一些特别精密,技术含量极高的核心部件,几乎清一色地产自这个神奇的空间。
至于一些常规零件,李阳则交给了联合技术中心的配套车间。
那里同样是机器轰鸣,热火朝天。
在所有人的共同努力下,制造芯片设备所需的上万个零部件,正以肉眼可见的速度日益完善。
与此同时,李阳还在负责一项极其重要的任务——硅的提炼。
要知道,芯片的基础材料,就是这看似普通的化学元素。
硅,是地球上储量仅次于氧的元素,广泛存在于沙子,石英,长石等岩矿中。
但天然的硅,往往夹杂着各种杂质,想要制造芯片,必须将其提纯至 99.9999% 以上,也就是着名的"六个九"
这需要经过一系列复杂的冶炼,提纯工序。
首先,要将石英砂和焦炭,按一定比例混合,在 2000 摄氏度的高温下,进行碳热还原。
二氧化硅会被还原成单质硅,同时产生一氧化碳气体。
然后,这些含有 98% 以上的冶金级粗硅,还需要经过气相沉积等工序进一步提纯。
直到杂质含量降至百万分之一以下,才能用于芯片制造。
整个过程,需要电弧炉,气相沉积炉,还有多晶硅铸锭炉等大型设备。
更不用说其间的分析检测,化学处理等辅助工序了。
对于 60 年代的工业水平而言,这无疑是个巨大的挑战!
而对李阳来说,这些都不是问题。
凭借着过目不忘的本领,以及小世界空间里的"先进技术",他仅用了两周时间,就造出了第一台电弧炉。
那是一个直径两米,高三米的庞然大物。
乍一看,像极了科幻电影里的时光机器。
外壳由不锈钢制成,内里衬以耐火砖和石墨材料？
最关键的,是三根直径 50 厘米的石墨电极,它们通过特制的电极夹,与炉壁绝缘。
当巨大的电流通过时,电弧在电极之间劈啪作响,产生远超 2000 摄氏度的高温。
在这个"人造太阳"的炙烤下,混合好的石英砂和焦炭,被缓缓倒入炉内。
随着温度不断攀升,熔融的二氧化硅开始还原,逐渐析出单质硅。
在炉膛的下方,还设有出铁口和出渣口,以便及时排出熔融的硅液和渣液。
接下来,还需要经过 2-3 次的电弧炉熔炼,才能去除绝大部分的杂质,获得 98% 以上的冶金级硅。
李阳站在电弧炉前,满脸兴奋地看着这个"庞然巨物"。
它的每一寸金属,每一粒螺丝,都凝结着他的心血。
从图纸设计,到零部件采购,甚至是最后的安装调试,都是他亲力亲为。
当电极头缓缓降下,炽白的电弧在炉膛内跳动时,李阳几乎热泪盈眶。
他知道,这是新炎国芯片工业的第一缕曙光,也是他实现梦想的开端!
工人师傅们也被眼前这个"高科技产物"震撼到了。
"真是太不可思议了!这玩意儿,真能炼出硅来?"
"我的天!这温度,都赶上太阳表面了吧?那得多少度啊?"
"李工,您可真是我们的福星!有您在,咱们的电子工业,还愁不腾飞?" 面对大家的啧啧称奇,李阳谦虚地笑笑,继续忙活着。
在接下来的提纯环节,他又陆续制造了气相沉积炉,多晶硅铸锭炉等设备。
这些都是将冶金级粗硅进一步提纯至电子级的关键。
气相沉积炉能在 1000 多度的高温下,利用氢气,四氯化硅等物料,将硅沉积在特制的硅芯棒上,制得纯度高达 99.9999% 的多晶硅。
而多晶硅铸锭炉,则可将这些多晶硅再次熔化,定向凝固,最终长成直径达到 8 英寸,纯度高达99.% 的单晶硅棒。
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