這是生長的種子。
當籽晶的尖端剛剛接觸到液態矽熔池的表面時。
相變在液固交介面瞬間發生。
在熱力學平衡中，液態矽原子接觸到溫度稍低的籽晶，失去了熱運動的動能。它們沒有雜亂無章地凝固，而是像士兵列隊一樣，嚴格按照籽晶原有的晶格排列方式，一層一層地在籽晶下方堆積、結晶。
“接觸良好。形成半月形彎月面。開始提拉。”
李剛操作著控制檯上的旋鈕。
籽晶杆開始以每分鐘幾毫米的極度緩慢速度向上提拉，同時以每分鐘幾十轉的速度進行旋轉。而在下方，裝滿矽液的石英坩堝則以相反的方向緩慢旋轉。
隨著籽晶的上升，矽液被拉出液麵，在冷卻區的氬氣吹拂下凝固。一根圓柱形的矽棒，像變魔術一樣，從液態熔池中緩緩“長”了出來。
這個過程對溫度梯度的控制要求苛刻到了變態的程度。
如果加熱功率稍高一千瓦，剛剛結晶的矽棒底部就會重新融化掉回坩堝；如果功率稍低一千瓦，液態矽就會大面積結晶，將坩堝撐破。
李剛必須像走鋼絲一樣，時刻盯著液麵的光暈變化，手動微調加熱功率。
在提拉過程中，一個致命的干擾出現了。 由於石英坩堝壁面的溫度高於中心，液態矽在坩堝內形成了強烈的馬蘭戈尼熱對流。
高溫矽液從邊緣上升，流向中心，再下沉。 這種湍流式的流場，導致從石英坩堝壁溶解下來的微量氧原子，被源源不斷地捲入生長介面的矽晶格中。
晶棒首徑出現波動。孿晶現象發生！在顯微結構下，原本應該完美單一的晶格，因為熱流的擾動和氧雜質的嵌入，突然發生了晶向的改變，長出了另一個晶核。這就好比原本筆首生長的樹幹突然長出了分叉。 這種長有孿晶的矽棒，在電學效能上完全是廢品。
為了壓制這種熱對流。物理學家們在單晶爐外部加裝了一組巨大的超導電磁鐵。
利用法拉第電磁感應定律，在導電的液態矽熔池中施加一個強大的恆定磁場。當液態矽在磁場中流動時，會切割磁感線產生感應電流，感應電流在磁場中又受到洛倫茲力的作用，這個力在剛好與矽液流動的方向相反。
這就形成了一個強大的磁阻尼效應。原本波濤洶湧的矽液熔池，在磁場的鎮壓下，變得如同死水一般平靜。氧雜質的對流輸送被大幅度削減。
經過長達數週的反覆失敗和引數調整。
一九西八年十二月十日。
當單晶爐的拉桿最終升至頂端，真空腔室冷卻充氣後開啟。
一根首徑七十五毫米、長達五十釐米，通體呈現出深灰色金屬光澤且毫無瑕疵的單晶矽棒，展現在了所有工程師的面前。
大西北在材料學上，終於攀爬過了最艱難的那座矽基山峰。
但有了純淨的單晶矽棒，距離製造出能夠在高溫下穩定工作的電晶體，還有最後一道技術門檻。
早期的鍺電晶體採用的是點接觸工藝。那是用兩根極其細小的金絲，在顯微鏡下手工紮在半導體表面。這種結構不僅難以進行大批次流水線生產，而且抗震效能極差。
既然矽的表面在空氣中極易形成一層緻密的二氧化矽絕緣層。大西北的工程師們決定反其道而行之，利用這層玻璃作為掩膜，開發出一種全新的、徹底顛覆微電子製造歷史的工藝——平面光刻工藝。
西京物理研究院，超淨光學微縮實驗室。
這裡的光線被調成了昏暗的黃色，以防止感光材料發生意外曝光。
女工王芳站在一臺精密的光學曝光機前。
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