第五十一章,做不出矽電晶體就別過年了

中國對鍺半導體技術的信心來自於北京計算機所半導體實驗室的技術儲備和技術研發實力。

雖然實驗室的成員只有17名,但研發方向包括了從半導體材料的分子特性到流水線工藝的各個方面。

當然,實驗室不只是一個團隊在奮戰,而是有外聯關系和助力。比如鍺熔融狀態的物理原理,有中南礦冶今天的中南大學)、有色金屬研究院和北京鋼院北京科技大學)支撐。最初在實驗室裡和李強一起突破鍺半導體熔鑄大關的黃培雲教授,現在又回到了中南礦冶,並在中南礦冶設立了半導體材料研究中心。

在具體的流水線工藝方面,實驗室是和774a廠聯動的。現在鍺半導體流水線已經實現了鍺條自動切割;鍺粒嵌入封裝的工具已經發展了3代,從最初的手工裝配發展到現在只需把鍺粒在顯微鏡下對準然後“咔嚓”一卡。

哦,還得提一句774a廠隔壁的774廠。經過兩年多的建設,774廠終於在1954年底試生産出了第一批……真空電子管。

鑒於現在一些需要大功率大電流控制的場合真空電子管還有它的用場,所以774廠還是得繼續建成,只是預設的生産規模裁減的34。其實774廠不只生産真空管,它還生産電阻電容電感電路板交直換流器電源)等等電子電氣元件,現在這些相關的電氣元件的生産線反倒比真空管生産線更受重視。

前來幫中國援建774廠的蘇聯專家很是無語,這些中國同志怎麼計劃說改就改?這可是91項國家級重點工程之一!一會兒要裁減一條真空管生産線,一會兒要增加電路板車間,就不怕國家計委和那個國資委過來把你們抓去西藏種青稞嗎?

然而國資委並不。反而是如果工廠籌建委員會沒有響應上級的修改指示調整建造計劃,籌建委員會可能會被全體擼掉。

不過,774這個“過時”的真空管廠仍然給中國的電子工業帶來了極大的助力。除了那些“真空管以外”的元件生産之外,重要的是獲得了一套産業工人的培訓、培養、組織方式,並且774廠在籌建過程中就為774a廠輸送了不少工人,即便在774廠也投産之後,774廠配套的中專也是同時為774和774a服務的。

——中專。對,蘇聯在援建774廠的時候還順便援建了一座電子電氣類的中專技校,作為774廠的附屬品。

在向主席彙報時,李強總結了各個方面的成果,得出結論鍺電晶體的工藝已經非常有譜。現在下一代産品已經蓄勢待發,下下一代産品也在做規劃了。

下下一代電晶體將分為兩個版本,第一個版本的尺寸大小與現在的差不多,三腳黃豆狀,但是成本會達到1元人民幣左右上一代是1.7元,上上一代也就是現在在生産的是2.1元);第二個版本是尺寸更小的電晶體,體積大約是現在産品的一半,這樣可以支援製造更輕巧的民用電子消費品。

李強估計,國內鍺電晶體工藝目前確定可以保持3~4年的領跑態勢。4年之後呢?

4年之後的事,李強認為希望在上海。

……

上海,也就是被聶榮臻“強行”調到複旦大學的黃昆。這快兩年的時間,黃昆在複旦電子系建立了一個半導體實驗室,和北京的實驗室遙相呼應。

黃昆專攻的是矽材質電晶體制造。

威廉巴丁和肖克利造的初代電晶體是鍺基,後來大家都跟風,畢竟已經有人趟過了這條路。但是鍺雖然大家運用起來比較熟悉,但是它有一個致命缺陷:—鍺電晶體在“關閉”狀態下,存在漏電流,也就是說,它沒有辦法真正意義上形成數字計算機的邏輯上的“o”,在電路設計的時候就必須把低於多少多少毫安的電流忽略掉才行。

同時,鍺電晶體還比較嬌貴,它的工作溫度區間只能限制在0~70攝氏度之間,用在一般的商業計算機上是沒問題的,作為軍用就有些問題了。

對了,說的就是美國。美國空軍給101nove.天價機載計算機,裝上飛機不久就發現這貨當飛機升到1萬米的時候經常失靈,這就是超高空溫度降到0攝氏度以下的緣故。發現失靈現象的時候是54年9月,這會兒美國空軍剛給tradic打完補丁:在tradic的機箱外面加電暖器。

更熱鬧的還是等明年吧,明年美國空軍計劃用裝備tradic的b52做空投核彈試驗。

回到黃昆的研究上。這將近兩年的時間,黃昆取得的成果是……沒有成果。

“黃教授,啊,其實也沒什麼事,我就是告知一下,從53年3月到54年11月,集團往你們半導體實驗室的投資已經達到了……30萬元人民幣。是的,這只包含裝置購置的投資,人員工資還不包括在內。”

催命電話不是上電集團的總經理打來的,是秘書。

秘書的意思就是,你們半導體實驗室得拿出點成果了。

黃昆掛掉電話,嘆了口氣,年關難過啊。

半導體實驗室現在還沒拿出成品的矽電晶體,更沒有鼓搗出來可用於量産的矽電晶體工藝書。

黃昆的工作是從貝爾實驗室的化學家加爾文富勒的一篇論文開始的。這篇1952年發表的論文闡述了一種將雜質摻入到半導體包括矽和鍺)晶體中的方法。是透過將雜質暴露在含有所需摻雜劑的高溫氣體中並加壓,使得矽或者鍺單晶體中能夠摻入雜質。摻入雜質的矽或鍺就會形成pn結。