火红年代，我为国家赚外汇 第8章 矽棒

在听了一节课的文学理论后，下课铃刚响，徐卫国抢先从后门出了教室，守在前门口等周诗雅出来。

学生们叽叽喳喳蜂拥而出，急着去食堂吃饭。

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等了不久，周诗雅跟一个女生聊着天走了出来，没注意到徐卫国。徐卫国只好喊了一声：「诗雅！」

周诗雅下意识的扭脸看了眼，先是一愣，随即眼中闪过惊喜，道：「你怎麽来了？」

徐卫国笑道：「找你有事说。」

一旁的女生打量着徐卫国，小声问道：「诗雅，这人就是……」

「嗯。」周诗雅点点头。

「那你们聊，我先去食堂了啊。」

待女生离开，徐卫国示意周诗雅到一边说话。

往旁边走了几步，徐卫国刚站定，周诗雅却小声道：「这边人多，往远处走走吧！」

徐卫国道：「咱们说正事，有什麽好躲的，让人看到了还误会呢！就在这说。」

「哦。」周诗雅低着头，总觉得旁边人都在看自己，特别不好意思。

「你的学籍恢复了吧？」徐卫国问道。

「恢复了。你的呢？」

「我的也恢复了。……我跟着张希德老师参加了一个科研项目，后天开始要搬出学校一段时间，我找你就是提前说一声，大概半个月后回来。」

「科研项目？你才大一就参加科研了？」

「一般的大一学生肯定不能，但你也不看看我是谁？咱可不是一般人。」徐卫国昂着头，故作夸张的笑道。

周诗雅瞥了他一眼，笑道：「吹牛！」

看她笑，徐卫国也忍不住笑了起来。

「诗雅！」

「嗯？」

「等我回来了，咱们一块去你家吧！认认门。」

周诗雅脸刷的一下红了，小声道：「这不合适吧……」

「怎麽不合适，你爸妈现在对我肯定有意见。正好趁这机会，我跟你父母多熟悉熟悉，解除误会，也好让她们放心。」

周诗雅抿了抿嘴，点头道：「我听你的。」

两人东拉西扯的聊了十多分钟，眼看天色渐晚，这才各自分别。

……

转眼到了第三天。

徐卫国跟着张希德再次来到科学院物理所，小组成员汇合后，五人赶往了京城电子管厂。

再次见到那位赵副厂长，对方直接带他们去了车间，找到了一个穿工装丶体格魁梧的中年人。

「这位是王主任，由他全程负责协助你们的工作，实验过程中有什麽问题就跟他说。」赵副厂长介绍道。

张希德跟王主任握了握手，双方简单寒暄了几句，随后迅速进入了工作状态。

徐卫国自动担起了指挥责任，对王主任道：「咱们要做的第一步，是获得冶金级矽，石英砂跟碳准备好了吗？」

王主任诧异的看看他，又看向张希德。

张希德道：「听他的！」

王主任压下心里的好奇，答道：「都准备好了，就在这边。」

说罢，他领着来到了车间一角，指着地上堆放的几个麻袋，「这就是石英砂跟碳。」

徐卫国走上前，打开袋子，里面是细密的白色颗粒，正是石英砂。

「选矿预处理过吗？」

「处理过，擦洗脱泥，磁选，最后浮选，这些流程都走过，纯度很高的。」

「不够。」徐卫国摇头：「我们需要的是超高纯度石英砂，必须得经过化学深度提纯。」

王主任一脸懵：「化学提纯该怎麽做？」

徐卫国：「先进行酸浸，把石英砂加入盐酸丶硫酸丶氢氟酸等组成的三元混酸，在90摄氏度下反应八小时。可以有效去除氧化钾跟氧化纳。接着再放入氢氟酸跟硝酸组成的混酸中，去除三氧化二铁。下一步是氯化焙烧，在1300摄氏度下通入氯气或氯化氢气体，去除铁丶钛。」

「这麽麻烦啊……」

「是麻烦，但也必要。……好了，时间不等人，赶紧开干吧！」

王主任喊来几个工人，开始按照徐卫国的指导对石英砂进行提纯处理。

第一天的实验进展倒是出乎预料的顺利，到傍晚时，他们获得了提纯后的石英砂，随后，样品被送到实验室进行纯度检测。

第二天早上时，结果出来了，石英砂纯度超过了99.9%，倒不是说纯度就这水平，而是现有的检测手段只能测试这麽高的纯度。

这个纯度已经达标，可以开始下一步了。

接下来就要将石英砂跟碳（煤焦或石油焦）放到电弧炉里，高温还原出矽。

这样就得到了冶金级矽，纯度大概在98%-99.5%，这个纯度显然是没办法做半导体材料的，还需要继续提纯。

将矽料碎成粉末，放入流化床反应器中与无水氯化氰在高温下反应生成三氯氢矽，接着将三氯氢矽液体泵入串联精馏塔，进行多级蒸馏，三氯氢矽的纯度可以达到99.9999999%（9N）以上。

当然，以五十年代的技术是测不出这麽高精度的，都是后世测试数据。

下一步，就是西门子法的核心步骤，化学气相沉淀。

要准备一个还原炉，将两根高纯的矽芯作为「种子」，垂直安装并连接电极，抽真空，随后充入高纯度氢气，矽芯通电加热，将三氯氢矽与氢气混合后通入还原炉，随后发生氢还原反应跟热分解反应，矽元素被沉积在矽芯表面，最终形成一根多晶矽棒。

其中最核心的材料是矽芯，它本身就应该是高纯度矽，也就是说，制取高纯度矽的前提是以高纯度矽做材料，这就成了先有鸡还是先有蛋的问题。

好在，还有另一种提纯矽的方法，区熔法。

它以西门子法制取的低纯度多晶矽棒做材料，提纯出高纯度单晶矽芯，再用于西门子法制取高纯度矽棒。

流程就是：低纯度多晶矽棒（西门子法）——高纯度单晶矽芯（区熔法）——高纯度多晶矽棒（西门子法）——高纯度单晶矽锭（区熔法）

……

当徐卫国他们走完这一步时，时间已经来到了第七天。

在众人期待的目光中，工人打开还原炉，小心翼翼的取出了矽棒。

徐卫国第一时间凑上前，仔细观察，但只看了一眼，他心中就是一咯噔。