第75章 晶体管之路

    第75章 晶体管之路

    “你好你好，我叫慈云桂来自清华大学。”

    “卢嘉锡在厦门大家教化学。quot;两人的手握了起来。

    此刻五二六工业工程局里，来自全国各地的科学家们，热闹非凡的相互介绍着，很快彼此间就熟络了起来，随着时间的推移，当众人沉寂下来之后，大家却都疑惑了起来，上级召集他们来到同安这个小地方的山洞里，究竟是要做什么，所有人都不知道，只到洞口的钢门嘎吱吱缓缓的打开，才将众人的目光吸引了过去。

    李福军在前，方叶和诸教授在后，三人走进了山洞，来到了众人之前，就见李福军介绍道:quot;各位专家好，我是李福军在这里负责日常保障和保卫工作。”他看向方叶示意道:“这位是方叶同志，也是这里的负责人;另一位是诸应璜教授，是这里的第二负责人。quot;方叶站了出来，朝众人鞠了半躬，一番介绍之后，他才说道:quot;想必各位一定很疑惑，为什么会来这里，现在可以告诉各位，请大家来是审定一些书藉，还有就是可能会搞一些研究。”

    他抬手指向周围的各个洞室说道:quot;各位专家会按照不同的专业，分到不同的工作室，不过这里的每个洞室的门都有密码，因此大家日常工作在里面完成，如需交流可以到主洞室的公共空间。”

    方叶刚一介绍完，诸教授就站了出来，他拿着一份名单，就专家们的工作地点，一一进行了安排，电子半导体、化学、计算机、材料学医学，很快名单就宣读完毕，而方叶则带着他们录起了指纹和新的门锁密码。

    “这是什么原理?“黄昆的手指按到了指纹锁上，门卡的一下就打开了，他感到十分的好奇。方叶笑着说道:“这是指纹电子锁，当然如果指纹打不开门时，还可以用边上的密码。”

    沈尚贤、王大珩、黄昆几人是一组，他们顿时都好奇的研究起了门锁，只是研究了好一番，也没有全部搞明白它的使用原理，而方叶也并没有进行解释，他相信这些专家后面会理解的。

    洞室里几个小洞室，有阅读室，有工作台，里里外外的工作台上都摆着许多崭新的设备，而且每个工作台的上方都连接了抽风管道，电子显微镑、电子遂道扫措镜、频潜仪、干涉仪、x射线衍射仪、离子注入仪，还有各种制作工具，里面完全装修成了一个实验室的样貌。

    沈尚贤一眼就看到了电子遂道扫描镜，他惊呼一声就奔了过去，摸着崭新的设备说道:“我的天，居然有显微镜，这是多少倍的啊?““这不是我们所知的显微镜，这种叫电子遂道扫描镜，可以将物体放大三亿倍，能直接看清原子结构。quot;方叶笑眯眯的回道。

    “3亿倍!?“黄昆、王大珩、王守武三人立即奔了过去。

    这玩意使用起来并不复杂，方叶见几人都是一脸不可置信，他便打开仪器展示了起来，一根头发在遂道镜下，直接看到了纳米级。沈尚贤轻轻的抚摸着仪器:“这可真是一个宝贝啊，有了这台仪器，很多东西就能研究了。”

    王守武猛的将头一台:“物理、生物、化学各科材料，全都能用得上，一旦这台设备投入使用，我国的各项研究将会直接呈现爆发之势，就是...。”

    他看向方叶问道:“这样的设备是从哪里来的啊?“就见方叶笑了笑回道:“这些都是保密设备，目前国外是没有的，所以各位如果要写论文，不能暴露这些设备的存在。quot;几人纷纷点头，这台设备简直就是国家科研利器啊，大家当然知道它的重要性，有了它，什么原子、高分子根本不在话下，甚至只要能搞到国外的先进材料样品，往这个仪器里一放，直接看到微观尺度,很容易就能破解它的构成成份和结构。

    方叶走到一旁的样品框里，拿出了二极管、三极管、放大管，还有一份资料，散给了四人，而后说道:“quot;这是这几种是锗晶体管的样品和资料，如果可以，我希望能尽快研究出来。”

    沈尚贤打开资料一看，二极管的整个结构和原理图解说的得十分的详细，他一下子就被吸引了:“这份资料如此详细，按着上面造就好了，只是国内现在锗生产不了。”

    方叶点了点头说道:“云南那边的锗矿已经找到了，不过暂时还无法提炼。”

    这些方叶都了解过，我国第一座锗矿在云南曲靖，原名为会泽铅锌矿'，主要生产铅锌，不过只到苏联专家撤走，我国仍然没能生产出一克锗。

    面对困境，铅锌厂克服困难开始自己制造，没有设备就用土办法来实现，终于在19583年成功制备出了0.3克的锗，随后到了1959年，历经千辛万苦，成功制备出了100克销，厂里更是激动万分的带着这点难得的材料前往北京上报。

    不过现在有了方叶，这一切都不是问题，三个月前，他就将锗提取工艺的资料和设备都送了过来，现在设备应当已经在云南安装了。

    方叶回过身又打开了样品柜，然后从里面端出了一个塑料箱，又拿了几双皮手套递给了几人，他从箱中抽了一片黑色闪闪发光的圆片，递给了沈尚贤。“看看这是什么东西。quot;方叶微微一笑。

    沈尚贤接过一看，他左右观察了半天，而后眼中精光一闪:“这是锗片!怎么会做得这般大?”几人纷纷戴上了皮手套，然后小心的接过，认真的看了起来，就见王守武说道:“纯度太高了，这一片如果用来生产二极管，起码能生产近百只。quot;方叶拍了拍塑料箱说道:“这一箱都是，有大的也有小的，一共20公斤，研究够用了吗?”沈尚贤将头一点:“够了，太够了!研究用不了这么多。”

    “这种稀有金属无比珍贵，一定要好好的保存!“王大珩蹲了下来，小心的将锗片装回封装袋，放进了箱里。

    二极管分为锗、硅、硒三种半导体材料制成，而方叶现在考虑的是研制锗晶体管，主要是云南那边的矿厂已经有了，不用从头到尾的探矿开采，这是一个最大的优势。

    另外，二极管的针脚为铝材、铜材和金制，线径为0.2至1毫米，前两种材料方叶各买了两束200米；至于封管用的塑料，1921年中国就已经能生产合成塑料了，就二极管这点用量，几百公斤就能生产出上千万根，方叶倒是没有担心这个问题。

    现在材料有了，样品有了，试验的设备也有了，问题就不复杂了，几位科学家直接现场拆了样品，然后研究了起来。

    样品是20a/0.3千伏pn结构的二极管，其正极尺寸为四毫米、负极尺寸为三毫米，半导体正极使用含磷的的n型锗材，负极使用含硼的p型锗材。

    沈专家拿起将pn半导体堆叠形成一个pn结，王守武则拿着一个小锤，将剪下的铝引脚一端砸成了伞状圆盘，然后将圆盘修平整，用引脚的圆盘两端将fn结挤在一起，然后焊锡固定，一只锗二极管就完成了。

    方叶从工作台上拿起了万用表，简单的解说了一下使用方法，沈专家接过就测试了起来，正负极接通为457，负正极接通则显示ol.方叶站在一旁，直接鼓起了掌:quot;“恭喜各位，你们在半个小时内，研制出了新中国第一支锗晶体二极管。quot;这款二极管的原理极其简单，就是在21世纪，只要有材料，人都能在家里自制，没有任何难度，而对于沈尚贤这几位专家来说，二极管的原理就更简单了，只是国家之前一直搞不出适用的材料。

    当然对于方叶来说，硅晶体管确实更好，但是现在国家根本就没有生产能力，新中国的工业硅起步还是在1957年苏联援助之下，于抚顺建立了第一台工业硅冶炼炉。四位专家愣了一下，接着几人就又翻起了资料，然后开始试制三极管，所谓的三极，其实就是npn结构，材料、样品都是现成的，只花了十来分钟就搞了出来。在一旁的方叶依旧鼓起了掌，笑道:“哈哈，恭喜恭喜，三极管也搞出来了。quot;四位教投相互看了看，却并无半分高兴，对于他们来说，现在资料有了，可是中国没有锗材啊，就见沈尚贤推了一下眼镜，轻轻的说道:这个东西原理我们都已经明白了，十分的简单，可是要大规模生产，还需要解决锗材的问题。”

    方叶点了点头:quot;是的，不过各位也不要急，相信不久会有好消息传来的，这段时间不如各位再多研究一下资料，一旦堵材满足了，我们就将大量生产。quot;方叶为云南铅锌厂提供的制锗设备也不复杂，更没有什么智能化，他买了搅拌机、压滤机、烘干机、蒸馏釜、鼓风机、发电机这几样设备，一共装备了三套。

    而相关的制备工艺，他也交了上去，如果不出意外，时间已经过去三个月，应当会有消息传来才是，可是他却并没有得到任何消息，具体出了什么情况，更没人告诉他，这让他一时也搞不清状况。

    其实他并不知道，他买的设备，两个月前就已经到了云南，不只是设备运到山上花了一番功夫，最主要的问题，还是云南的土匪搞破坏使得生产一直不能顺利进行。

    方叶的设备到了云南后，铅锌厂的厂长王荣就组织起人员运、装设备，好不容易将设备装好，并解决了实验中其它设备和化学制剂，准备展开正式实验之时，却突然从贵州过来了两股士匪，破坏了原本的计划。

    时值1951年1月，身为革命军人的王厂长，为了保证厂区安全，不得不安排警卫队上山剿匪，可以说是一边打仗一边生产。

    因此在云南铅锌矿上，王厂长亲自坐镇，而冶金工程师胡祎则在一旁指挥。

    试验线前胡祎对王厂长和副厂长徐刚说道:洗先将士法练锌时的破酸漫出渣全部回收，然后将渣在烟化炉中进行熔化，使用鼓风机加速挥发，而后将炉子里冒出的烟全部绐收集起来。quot;三人又来到了沉漫池边，胡祎继续解说了起来:“此对烟中含锗量为0.1%，再用酸漫出，加丹宁沉淀，得出3%至5%锗沉淀物;再经过烘干、煅烧，得到含锗15~20%的锗灰，作为提锗原料。quot;王厂长问道:“也就是说到这里第一步完成了?“胡祎点了点头:'是的，第一步完成了，后面才是真正的提锗环节，锗原料先用84度进行蒸馏，再复蒸过程中用盐酸溶剂萃取法除去主要的杂质砷，而后用石英塔提纯，得到高纯度的二氧化锗。quot;他指了指石英塔说道:quot;在对高纯二氧化锗进行烘干、锻烧、在石英还原炉里加氢气用650至680度还原成金属锗，如果将温度升到一千度，就成了锗锭。quot;两位厂长听得很认真，一直到胡工解说完，王厂长才问道:“马上就要开始试验了，不知道你这边还有哪些问题需要我来解决的?quot;胡祎回道:“目前都齐全，就是实验之后煤碳和柴油要跟上，特别是柴油，到时机器一开会很废电。”

    徐副厂长说道:“这一点请胡工放心，我们为了这次试验已经准备了两个月，你要的材料都不缺，这是国家的重点项目，也没人敢大意听到徐副厂长的保证，胡祎这才松了一口气，他举起手一挥，对现场等待的试验工人说道:“开始试验!“随着他的一声令下，现场机器顿时轰鸣了起来，不过虽然资料都有，石英炉、各种化学制剂也都搞了过来，但是铅锌厂还是试验了整整一个月，终于在一月底制出了一块重达一公斤的纯金属锗,是历史上0.3克的三千多倍。

    王厂长喜出望外，亲自扛着这块锗金属，一路奔向北京报喜去了，并非他夸张，而是这个成功对于国家来说太重要了，有了锗，就意味着半导体、电子、锗化学制剂都能实现，这绝对是一个天大的好消息。

    南中海里得到消息的总理，没有一分钟停留，就来到了菊香书屋，将这个好消息告诉了主席:quot;主席啊，战略金属锗，我国终于能生产了，这一次就生产了一公斤多。”

    听到这里，主席笑容满面的点起头来:“好啊好啊，有了这个金属，我国的半导体工业就有希望了。quot;总理哈哈一笑，而后就对主席说道:“还有一个好消息啊。”“嗷?又有哪里发现了新矿藏?“主席笑眯眯的抽着烟。

    “那倒不是。quot;总理笑道:“是五二六局来的消息，他们利用锗金属成功的试制出了二极管和三极管，就等着锗提炼出来了。quot;主席吸了一口烟说道:“嗯，这确实又是一个大好消息，我看可以让重工业部在全国择地新建一个半导体工厂。”

    总理说道:“就建在北京吧。”

    主席略微思考了一下，便点起头来:quot;可以，相关的制造设备，也是一个问题，这件事需要找一个可靠的研发队伍。quot;总理沉思了起来，过了好一会才说道:quot;国内目前的机器研制能力很薄弱，如果要找一个能力最强的，我看华昌机电最合适。quot;“嗯?quot;主席问道:quot;那边不是也缺人才嘛，都自己开技校来培训了，而且他们现在还承担了新式机床的研究，再加上这个能忙得过来吗?总理笑道:“华昌机电现在的水平可不弱了，交大半个机械系都搬了过去，而五二六局还有几十位科学家，他们又有机器的生产条件和设计条件,我认为应当是没有太大问题的。”

    主席弹了弹烟灰，思索了一下，便开口说道:“好，那就让华昌机电来研发二极管三极管的生产机器。quot;这两种晶体管的设备对于方叶来说并不复杂，而且就算一时间设计不出来，他还可以在26年买那些旧设备过来仿制，所以方叶接到上级的征询电时，第一时间就答应了下来。如此，华昌机电自开业以来又多了一项任务。

    不过方叶确实很忙，现在的他又来到了车间里，正在带着一群检验员，教他们如何检测齿轮，就见他手里拿着一把公法线千分尺。

    就见他说道:“齿轮的模数、齿宽、齿高、齿数都要检验，其中模数需要计算，他有一个公式，这个后面再讲，我们门先来测量齿距。将千分尺卡住齿轮两齿，只到了不易晃动卡牢为止，即表示被测面已经确定，然后定死千分尺读数就好。”

    这是直接测量法，还有跨齿测量法，这需要确定跨齿数，再计算公法线的长度，也有一个公式。另外直柱圆顶齿轮和变位齿轮的计算公式不一样，你们每个人的手中都有这些公式。可以先试着计算一样。”

    十几名检验员，立即拿起了手上的学习资料看了起来，而方叶则在一旁指导着:“20度标准齿轮的齿数计算公式为k=1/9*z 0.5，其中k是跨齿数，z为齿数。quot;quot;举例z=90的齿轮，计算如下k=1/9*90 0.5=10.5齿，四舍五入即11齿。然后代入公法线计算公式就能算出公法长度了。quot;方叶将齿轮装到了一个小型偏摆仪上继续说道:quot;恻量时尽量将其固定好，根据上述计算得出的齿数跨11齿进行测量，得出的数据就是公法线的长度，将其与计算尺寸对比，就能确定是否出现了误差。”

    这时一位女青年问道:“如果误差过大怎么办呢?”方叶回道:“先不要急着判断合格与否，而是再次测量，并再次计算一遍公法线，如果确定有问题了，考虑到齿轮加工的复杂性，在确定不合格之后，要找其它同事进行确实，然后再找生产单位确认，如果共同确认有问题，再停机。”

    方叶朝众人问道:“再问你们一个问题，不合格口如何处理?““区分、标识、隔离。quot;众人整齐的答道。

    方叶点了点头∵quot;都答得很好，而这也只是第一步，后续要按流程来确定这些不合格品是返工、返修、重制还是报废，都要做好相应的报告，报废的按报废流程处理。quot;方叶见众人点头，而后便又教起了齿轮的测量。最近几日开始，随着产品开始试制，检验员也跟随着展开了实习，这些都是在庆州技校学习不过关淘汰下来的人员，方叶本着知识分子难得的态度，将他们全部留了下来，不过培训的事，别人上不了手，都是方叶在处理。