二九文学

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第402章 硅与锗的提纯（第5页）

随着线圈的移动，原本处于熔融状态的左侧边缘开始脱离高温区。

液态锗的温度下降，重新结晶凝固成固态。

而右侧原本是固态的锗锭，则进入感应圈的范围，开始融化。

这个银白色的液态熔区，就像一个微型的高温扫把，以极其缓慢的速度，沿着锗锭从左向右扫过。

区域熔炼的物理学原理，建立在一个被称为偏析系数的结晶学常数上。

对于锗晶体中的绝大多数杂质，它们在液态锗中的溶解度，远远大于在固态锗晶格中的溶解度。

这意味着什么？

这意味着，当液态熔区在移动时。

左侧重新结晶的固态锗，会自动排斥那些杂质原子。

杂质原子会本能地倾向于留在依然是液态的熔区中。

随着熔区不断向右移动，它就像一块巨大的磁铁，将沿途所有的杂质原子不断地“吸”

入液态区域，并一路推赶着它们向右侧前进。

这是一个极其枯燥、缓慢的过程。

每分钟两毫米的移动速度。

走完一根长达五十厘米的锗锭，需要四个多小时。

当感应线圈移动到锗锭的最右端并停止加热时。

整个锗锭重新冷却固化。

“第一遍扫描完成。”

刘峰看着冷却后的金属锭。

“这还不够。”

他拿起一份数学推演报告。

经过一次区域熔炼，左侧的纯度虽然提高了，但依然没有达到百亿分之一的要求。

“进行第二次扫描。

从左向右。”

加热线圈回到起点，重新融化出一个狭窄的区域，再次开始缓慢的平移。

十次、二十次、三十次。

在实验室不眠不休的运转中。

感应线圈在锗锭上反复扫过了整整四十次。

每一次扫描，都会将微量的杂质进一步向右侧驱赶。

当第四十次扫描结束后。

刘峰戴上隔热手套，打开石英管的密封盖，抽出了那个石墨舟。

经过四十次重熔和结晶的锗锭，其物理形态发生了一些明显的变化。

它的左端和中段，呈现出一种极其明亮、结构致密的银色金属光泽。

而它的最右端，大约五厘米长的一小段，颜色却变得暗淡且布满了杂质的斑点。

这最右端的五厘米，集中了整根锗锭中几乎所有的杂质原子。

“拿金刚石切割机来。”

刘峰毫不犹豫地下令。

高速旋转的金刚石锯片喷洒着冷却液，将锗锭最右端那含有高浓度杂质的部分切下，直接扔进了废料桶。