二九文学

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第428章 从锗到硅的跨越（第6页）

随后，硅片被送入高温扩散炉。

含有磷或硼的气体在高温下进入炉管。

这些杂质原子无法穿透致密的二氧化硅城墙，只能顺着那些被光刻出来的微小窗口，向着裸露的硅基底内部进行热运动扩散。

通过精确控制炉温和时间，杂质扩散的深度和浓度被死死地锁定。

在同一片硅片上，通过多次氧化、光刻和不同杂质的扩散，工程师们在不需要任何手工金丝搭接的情况下，完全在二维平面上，利用半导体内部的三维结构，制造出了成千上万个稳定的N-P-N或者P-N-P结。

一九四八年十二月二十五日。

大西北计算科学研究所的测试实验室内。

在这个滴水成冰的严冬。

那台曾经在七十五度就发生热失控的雷达火控计算机原型机，再次被推入了环境模拟舱。

不同的是，这次其内部原本那些如同小圆帽般的锗点接触晶体管，全部被替换成了采用平面光刻工艺制造的第一代“硅平面晶体管”

。

“舱内温度上升。

八十度。”

测试主管盯着控制台。

示波器上的波形稳定如初。

“一百度。

一百二十度。”

模拟超音速飞机在突破音障时产生的剧烈气动加热环境。

“一百五十摄氏度。”

在控制大厅内，所有的工程师屏住了呼吸。

在一百五十度的高温下，硅晶格内部的热运动变得极其剧烈。

但它那一点一二电子伏特的禁带宽度，如同一道坚不可摧的大坝，死死地挡住了本征载流子的跃迁。

只有那些在光刻窗口中被精确掺杂的杂质电子，依然在有条不紊地按照门电路的逻辑，进行着放大和开关运算。

“逻辑门翻转正常。

无数据溢出。

全负荷雷达波束解算完成。

系统稳定运行超过两小时。”

操作员大声报出了测试结果。

测试主管看着那个在一百五十度高温中依然冷静运算的黑色金属盒，长长地吐出了一口气。

从锗到硅的跨越，并非只是换了一种原材料。

它意味着大西北的洲际弹道导弹在穿越大气层产生等离子体黑障的高温时，其内部的惯性导航计算机依然能够保持精确积分；意味着“天狼星”

的后续型号可以毫无顾忌地突破音速，进行超视距雷达锁定。

更意味着，在这个连集成电路概念都尚未萌芽的时代。

大西北利用平面光刻工艺，已经在一块硅片上集成了多个晶体管。

算力密度的指数级暴涨，为下一代体积更小的超级计算机昆仑三号的诞生，铺平了最后一段纯粹由定律铺就的硅基大道。