半導體研究所,晶體生長實驗室。
「顧總工,導熱均衡層裝上之後,連跑了幾爐。」
吳建華把數據紙往她面前一遞,聲音里壓著股勁兒。
「邊緣微裂紋消失了,晶圓全過了外觀檢查。」
顧昭昭接過數據紙,站在走廊里就翻。
吳建華在旁邊搓著手,跟等判卷的學生一個樣。
翻到第二頁,目光在一列數字上停了兩秒。
翻到第三頁,手指點在「位錯密度」那一欄。
「平均位錯密度多少?」
「三乘以十的三次方!」
吳建華脫口而出。
「比之前又降了半個數量級!」
顧昭昭沒接話。
翻到最後一頁——霍爾效應測試結果。
載流子遷移率。
數字列在紙上,黑白分明。
她盯了三秒,合上數據紙。
「吳所長,遷移率不達標。」
吳建華的笑容凝在臉上。
「你自己看。」
顧昭昭把數據紙翻回最後一頁,指尖點在第四列。
「平均載流子遷移率,四千二百。軍品級T/R組件的襯底要求,不低於五千。」
吳建華一把搶過數據紙,眼鏡差點從鼻樑上滑下來。
「差了八百……」
「差了百分之十六。」
顧昭昭糾正他。
「位錯密度達標了,但遷移率上不去,說明問題不在晶體結構。」
她推開實驗室的鐵門,直接走到液封直拉爐旁邊。
「廢片在哪?」
老周端過鋁托盤。
三片切好的廢片擱在上面。
顧昭昭拿起一片,沒去用顯微鏡,直接對著頭頂的白熾燈管調整角度。
晶片表面泛起金屬光澤。
「不是爐子的問題。」
她把晶片擱回托盤。
「是材料。」
吳建華站在旁邊,溫徹和兩個研究員也湊了過來。
溫徹背著軍用挎包,掏出筆記本,筆帽一擰。
「液封直拉法,除了砷和鎵,還有什麼?」
顧昭昭抬頭問。
吳建華反應過來了:「三氧化二硼液封劑?」
「你們的硼,哪兒來的?」
「京市化學試劑廠,分析純級別,純度標稱99.98%。」
顧昭昭蹲下去,看了一眼爐體側面的密封段。站起來。
「不夠。」
吳建華皺眉。
「99.98%還不夠?這已經是國內最高等級的分析純了——」
「分析純的標稱是總體金屬雜質含量。」
顧昭昭打斷他,走到工作檯前,拿起一支粉筆,在旁邊的小黑板上寫了三個字。
「矽、碳、鐵。」
「這三種痕量雜質只要有任何一個超標,在上千度高溫下就會擴散進砷化鎵熔體。」
她又在黑板上畫了個坩堝截面簡圖,三筆勾完。
吳建華盯著黑板,兩隻手插進褲兜又抽出來。
「我搞了三十年半導體,一直用分析純的硼,從沒人提過這個。」
「因為以前拉兩英寸的,晶體小,生長時間短,雜質效應被掩蓋了。」
顧昭昭看著他。
「三英寸,高溫保持時間更久,雜質有足夠的時間往晶格里鑽。」
「尺寸一大,所有以前可以忽略的細節全變成瓶頸。」
吳建華沉默了十來秒。
「那怎麼辦?國內有沒有更高純度的?」
「沒有,京市化學試劑廠的分析純已經是天花板。進口渠道堵死了。」
「所以——」
「自己提純。」
顧昭昭從帆布包里掏出筆記本,翻到標記好的一頁,拍在工作檯上。
「區域精煉法。」
頁面上畫著工藝流程圖,環節標註了具體數字。
「五個九——99.999%?」
老周脫口而出。
「對。」
吳建華看完流程圖,抬起頭。
「上回坩堝熱場,給了參數我讓人直接改,三天搞定。但這個區域精煉——我手底下沒人幹過。」
顧昭昭把筆記本合上。
「所以我來了。」
吳建華愣住。
「我親自做第一爐,你們的人在旁邊看,看明白了,後面自己跑。」
「你——做?」
「有問題?」
「沒——沒問題。」
吳建華趕緊搖頭,轉身對著實驗室吼了一嗓子。
「老周!石英舟找出來!加熱線圈備件有沒有?」
「有!」
「全搬到三號操作間去!快!」
……
半小時後。
三號操作間。
石英舟架好,環形加熱線圈套在外面,硼棒料裝好。
顧昭昭洗了手,袖子挽到小臂,站在操作台前,動作極其老練。
溫徹守在右後方,筆記本攤開。
吳建華帶了四個學生來觀摩。
最年輕的姓何,研二,到課題組不到半年,擠在老周身後伸長脖子。
另一個短髮男生壓低聲音:「這誰啊?看著比我還小,怎麼老吳跟個徒弟似的在旁邊站著?」
「閉嘴看。」
老周回頭斥了一句。
顧昭昭打開加熱電源。
溫控表數字跳動。
「升溫,恆溫穩定五分鐘後啟動移動機構。」
五分鐘後。
「啟動。」
她撥動開關,加熱線圈沿著石英舟緩緩移動。
「注意看熔區邊界。固液界面要保持平整,出現凸起或凹陷,說明溫度梯度有偏差,馬上修正。」
何同學踮腳看了半天,小聲問:「界面怎麼判斷?」
「看棒料表面光澤變化。」
顧昭昭頭都沒回。
「熔化部分透明,凝固部分半透明。分界線清不清楚,一眼就能看出來。」
何同學閉上了嘴。
加熱線圈走到棒料中段,顧昭昭忽然伸手把移動速度微調了一格。
「這裡棒料截面直徑稍大了零點幾毫米,熱量分布會偏。速度降一點,讓熔區充分覆蓋。」
吳建華站在旁邊,兩隻手背在身後,忍了四十分鐘才開口。
「棒料差零點幾毫米,你肉眼怎麼看出來的?」
「不是肉眼。是熔區邊界的亮度變化。截面大了,單位面積受熱少,界面會微微發暗。」
溫徹在筆記本上飛速寫下:「中段位置,因棒料截面微小差異,移速降低補償。」
吳建華不說話了。
第一遍結束。顧昭昭切掉末端雜質富集段,重新裝舟。
第二遍、第三遍,同樣步驟,不同位置做了不同微調。溫徹每一個數字一個不漏全部記下。
第三遍結束。
棒料從灰白色變成了近乎透明。
顧昭昭摘下手套。
「取樣檢測。」
老周捧著樣品跑向檢測室。
二十分鐘後,老周跑回來,手裡捏著光譜分析報告。
「矽——低於百萬分之零點三!碳——低於百萬分之零點五!鐵——未檢出!」
「總純度——99.9993%!」
老周的聲音都劈了岔。
吳建華一把搶過報告看了三遍。
五個九,還多出來一點。
他把報告放下,看向顧昭昭。
「下一爐砷化鎵,用這批硼做液封,遷移率——」
「跑完就知道。」
顧昭昭拎起帆布包。
何同學站在後面,嘴巴微張,手裡的筆記本翻到空白頁,一個字都沒寫——整個人看傻了。
其餘幾個研究生全是這副模樣。
平時做區熔,調速全憑經驗和書本上的死公式。
這位不翻書,不用計算器,腦子裡直接調出最優解,連棒料截面零點幾毫米的差異都能從亮度讀出來。
吳建華跟到水槽邊。
顧昭昭擰開水龍頭洗手,溫徹遞過來一條乾淨毛巾。
她擦乾手,把毛巾擱在一旁。
吳建華從兜里掏出一盒煙,沒點,想起一件事。
「對了,顧總工,有件小事跟你提一嘴。水木大學有個叫陳維明的教授,十月份有個華美材料科學研討會,他在籌備組。」
「前幾天打了好幾通電話,非要拉我們所派人去參加,說美方有重量級學者來,想讓咱們拿點成果出去交流交流。」
溫徹在旁邊抬起頭。
任何主動靠上來的接觸,在他耳朵里都帶著警報聲。
「你答應了?」
顧昭昭問。
「答應個屁。」
吳建華哼了一聲。
「我跟老陳說工期緊,技術總負責人脾氣大得很,我不敢觸霉頭。」
「推乾淨就行。」
顧昭昭背上帆布包往門外走。
「陳維明」這三個字在她腦子裡連半秒都沒停留。
溫徹落後兩步,面上不動聲色,把這個名字牢牢記在腦子裡。
回去得立刻把這個名字報給江隊。
「溫徹,參數筆記整理三份,今晚之前交給吳所長。」
「是!」