二九文学

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第402章 硅与锗的提纯（第2页）

“当导弹或者喷气式飞机进行五个G以上的大过载机动时。

电子管里的玻璃真空罩和细弱的钨丝，会在物理惯性的拉扯下瞬间碎裂。

我们不能把一堆脆弱的玻璃灯泡装进超音速飞行的弹头里。”

体积、发热、抗震性。

这三个由电子管物理材料决定的底层属性，在传统的地面无线电通讯和低速活塞飞机时代，尚可容忍。

但当大西北的战争机器迈入喷气时代和制导武器时代后，这堵由真空和玻璃构成的物理天花板，卡死了算力向移动端和微观端延伸的通道。

必须寻找一种全新的物理介质，来代替在真空中飞行的电子。

西京政务院，最高科学技术研讨会。

大西北在物理学、材料学和化学领域的顶尖大脑，被李枭召集在一间会议室内。

黑板上，画着一个经典的玻尔原子模型。

原子核位于中心，电子在不同的轨道能级上环绕。

赵广陵教授拿着粉笔，在黑板上画出了硅和锗这两种元素的晶格结构。

“真空电子管的原理，是通过加热阴极，让电子获得足够的动能挣脱金属的束缚，飞入真空，然后用栅极的电压来控制这股电子流的大小。”

赵广陵的声音在安静的会议室里回荡。

“这种方式之所以笨重，是因为它需要巨大的物理空间来容纳真空，需要高强度的电流来产生热量。”

“如果我们放弃真空呢？”

赵广陵的粉笔在锗的晶格结构上重重地画了一个圈。

“根据量子力学的能带理论。

锗和硅这类元素，被称为半导体。

在绝对零度下，它们的价电子被共价键死死地束缚在原子核周围，完全不导电，相当于绝缘体。”

“但是，只要在常温下，或者给予微小的电场刺激。

少数电子就会获得能量，跃迁到导带，成为自由电子。

同时，在原来的共价键上留下一个带正电的空穴。”

赵广陵转过身，目光灼灼地看着在场的所有人。

“我们可以通过在纯净的锗晶体中，人为地掺入极微量的特定杂质原子。

比如掺入磷原子，它会多出一个电子，形成N型半导体；掺入硼原子，它会缺少一个电子，形成带正电的P型半导体。”

“只要我们将这两种半导体像三明治一样结合在一起。

我们就可以完全在固体的晶格内部，仅仅利用微小的电压，来控制电子的流动和放大。”

“没有玻璃壳，没有真空，没有灯丝加热。

一个具备放大和开关功能的固体元件，其体积甚至可以做到只有米粒大小。

它不怕震动，耗电量不到电子管的千分之一。”

这就是固体物理学中最具革命性的构想——晶体管。

在座的工程师和将领们听到这个描述，眼中闪过了震撼的光芒。

如果这种东西能够造出来，战斗机的机头里就可以塞进一部强大的火控雷达，制导弹药的体积将大幅度缩小。

但赵广陵接下来的话，让所有的热情瞬间降到了冰点。

“理论模型完美无缺。

但在材料学上，它要求一种近乎神迹的物理纯度。”

赵广陵放下粉笔。