半导体研究所,晶体生长实验室。
“顾总工,导热均衡层装上之后,连跑了几炉。”
吴建华把数据纸往她面前一递,声音里压著股劲儿。
“边缘微裂纹消失了,晶圆全过了外观检查。”
顾昭昭接过数据纸,站在走廊里就翻。
吴建华在旁边搓著手,跟等判卷的学生一个样。
翻到第二页,目光在一列数字上停了两秒。
翻到第三页,手指点在“位错密度”那一栏。
“平均位错密度多少?”
“三乘以十的三次方!”
吴建华脱口而出。
“比之前又降了半个数量级!”
顾昭昭没接话。
翻到最后一页——霍尔效应测试结果。
载流子迁移率。
数字列在纸上,黑白分明。
她盯了三秒,合上数据纸。
“吴所长,迁移率不达標。”
吴建华的笑容凝在脸上。
“你自己看。”
顾昭昭把数据纸翻回最后一页,指尖点在第四列。
“平均载流子迁移率,四千二百。军品级t/r组件的衬底要求,不低於五千。”
吴建华一把抢过数据纸,眼镜差点从鼻樑上滑下来。
“差了八百……”
“差了百分之十六。”
顾昭昭纠正他。
“位错密度达標了,但迁移率上不去,说明问题不在晶体结构。”
她推开实验室的铁门,直接走到液封直拉炉旁边。
“废片在哪?”
老周端过铝托盘。
三片切好的废片搁在上面。
顾昭昭拿起一片,没去用显微镜,直接对著头顶的白炽灯管调整角度。
晶片表面泛起金属光泽。
“不是炉子的问题。”
她把晶片搁回托盘。
“是材料。”
吴建华站在旁边,温彻和两个研究员也凑了过来。
温彻背著军用挎包,掏出笔记本,笔帽一拧。
“液封直拉法,除了砷和鎵,还有什么?”
顾昭昭抬头问。
吴建华反应过来了:“三氧化二硼液封剂?”
“你们的硼,哪儿来的?”
“京市化学试剂厂,分析纯级別,纯度標称99.98%。”
顾昭昭蹲下去,看了一眼炉体侧面的密封段。站起来。
“不够。”
吴建华皱眉。
“99.98%还不够?这已经是国內最高等级的分析纯了——”
“分析纯的標称是总体金属杂质含量。”
顾昭昭打断他,走到工作檯前,拿起一支粉笔,在旁边的小黑板上写了三个字。
“硅、碳、铁。”
“这三种痕量杂质只要有任何一个超標,在上千度高温下就会扩散进砷化鎵熔体。”
她又在黑板上画了个坩堝截面简图,三笔勾完。
吴建华盯著黑板,两只手插进裤兜又抽出来。
“我搞了三十年半导体,一直用分析纯的硼,从没人提过这个。”
“因为以前拉两英寸的,晶体小,生长时间短,杂质效应被掩盖了。”
顾昭昭看著他。
“三英寸,高温保持时间更久,杂质有足够的时间往晶格里钻。”
“尺寸一大,所有以前可以忽略的细节全变成瓶颈。”
吴建华沉默了十来秒。
“那怎么办?国內有没有更高纯度的?”
“没有,京市化学试剂厂的分析纯已经是天花板。进口渠道堵死了。”
“所以——”
“自己提纯。”
顾昭昭从帆布包里掏出笔记本,翻到標记好的一页,拍在工作檯上。
“区域精炼法。”
页面上画著工艺流程图,环节標註了具体数字。
“五个九——99.999%?”
老周脱口而出。
“对。”
吴建华看完流程图,抬起头。
“上回坩堝热场,给了参数我让人直接改,三天搞定。但这个区域精炼——我手底下没人干过。”
顾昭昭把笔记本合上。
“所以我来了。”
吴建华愣住。
“我亲自做第一炉,你们的人在旁边看,看明白了,后面自己跑。”
“你——做?”
“有问题?”
“没——没问题。”
吴建华赶紧摇头,转身对著实验室吼了一嗓子。
“老周!石英舟找出来!加热线圈备件有没有?”
“有!”
“全搬到三號操作间去!快!”
……
半小时后。
三號操作间。
石英舟架好,环形加热线圈套在外面,硼棒料装好。
顾昭昭洗了手,袖子挽到小臂,站在操作台前,动作极其老练。
温彻守在右后方,笔记本摊开。
吴建华带了四个学生来观摩。
最年轻的姓何,研二,到课题组不到半年,挤在老周身后伸长脖子。
另一个短髮男生压低声音:“这谁啊?看著比我还小,怎么老吴跟个徒弟似的在旁边站著?”
“闭嘴看。”
老周回头斥了一句。
顾昭昭打开加热电源。
温控表数字跳动。
“升温,恆温稳定五分钟后启动移动机构。”
五分钟后。
“启动。”
她拨动开关,加热线圈沿著石英舟缓缓移动。
“注意看熔区边界。固液界面要保持平整,出现凸起或凹陷,说明温度梯度有偏差,马上修正。”
何同学踮脚看了半天,小声问:“界面怎么判断?”
“看棒料表面光泽变化。”
顾昭昭头都没回。
“熔化部分透明,凝固部分半透明。分界线清不清楚,一眼就能看出来。”
何同学闭上了嘴。
加热线圈走到棒料中段,顾昭昭忽然伸手把移动速度微调了一格。
“这里棒料截面直径稍大了零点几毫米,热量分布会偏。速度降一点,让熔区充分覆盖。”
吴建华站在旁边,两只手背在身后,忍了四十分钟才开口。
“棒料差零点几毫米,你肉眼怎么看出来的?”
“不是肉眼。是熔区边界的亮度变化。截面大了,单位面积受热少,界面会微微发暗。”
温彻在笔记本上飞速写下:“中段位置,因棒料截面微小差异,移速降低补偿。”
吴建华不说话了。
第一遍结束。顾昭昭切掉末端杂质富集段,重新装舟。
第二遍、第三遍,同样步骤,不同位置做了不同微调。温彻每一个数字一个不漏全部记下。
第三遍结束。
棒料从灰白色变成了近乎透明。
顾昭昭摘下手套。
“取样检测。”
老周捧著样品跑向检测室。
二十分钟后,老周跑回来,手里捏著光谱分析报告。
“硅——低於百万分之零点三!碳——低於百万分之零点五!铁——未检出!”
“总纯度——99.9993%!”
老周的声音都劈了岔。
吴建华一把抢过报告看了三遍。
五个九,还多出来一点。
他把报告放下,看向顾昭昭。
“下一炉砷化鎵,用这批硼做液封,迁移率——”
“跑完就知道。”
顾昭昭拎起帆布包。
何同学站在后面,嘴巴微张,手里的笔记本翻到空白页,一个字都没写——整个人看傻了。
其余几个研究生全是这副模样。
平时做区熔,调速全凭经验和书本上的死公式。
这位不翻书,不用计算器,脑子里直接调出最优解,连棒料截面零点几毫米的差异都能从亮度读出来。
吴建华跟到水槽边。
顾昭昭拧开水龙头洗手,温彻递过来一条乾净毛巾。
她擦乾手,把毛巾搁在一旁。
吴建华从兜里掏出一盒烟,没点,想起一件事。
“对了,顾总工,有件小事跟你提一嘴。水木大学有个叫陈维明的教授,十月份有个华美材料科学研討会,他在筹备组。”
“前几天打了好几通电话,非要拉我们所派人去参加,说美方有重量级学者来,想让咱们拿点成果出去交流交流。”
温彻在旁边抬起头。
任何主动靠上来的接触,在他耳朵里都带著警报声。
“你答应了?”
顾昭昭问。
“答应个屁。”
吴建华哼了一声。
“我跟老陈说工期紧,技术总负责人脾气大得很,我不敢触霉头。”
“推乾净就行。”
顾昭昭背上帆布包往门外走。
“陈维明”这三个字在她脑子里连半秒都没停留。
温彻落后两步,面上不动声色,把这个名字牢牢记在脑子里。
回去得立刻把这个名字报给江队。
“温彻,参数笔记整理三份,今晚之前交给吴所长。”
“是!”