二极管制作的核心是pn结。

而提纯的锗不导电，掺入杂质之后才会导电。

所以她需要掺入磷、砷这些元素，会变成n型半导体，导电靠的是电子，带负电。

掺入硼、铝、镓这些元素，会变成p型半导体，导电靠的是空穴，带正电。

把p型和n型放在一起，交界面处就是pn结。

先在n型的锗晶片表面涂一层含有硼元素的掺杂剂，然后放进扩散炉里高温加热。

在高温下，硼原子会扩散到锗晶片的表层，把表面那一层从n型变成p型，这样就在同一块晶片上形成了一个pn结。

然后切割、研磨、镀上金属电极、焊上引线、封装，一个锗二极管就做出来了。

说起来简单，做起来极其复杂。

扩散炉的温度控制、扩散时间、掺杂剂的浓度，每一个参数都会影响二极管的性能，差一点都不行。

但二极管的参数，费多罗夫教授已经在课堂上讲过了。

笔记本上她也记载了，扩散温度八百五十度，扩散时间三十分钟，掺杂剂浓度只需要百分之零点一。

时珈一戴上手套，开始操作。

她把第一片单晶锗放在切割机上，切成了四个小方块。

刀片沿着晶体的解理面走，切出来的晶片边缘很整齐。

把切好的晶片放进清洗机里清洗了一遍，用氮气吹干，放在显微镜下检查表面有没有划痕和污渍。确认没有问题之后开始研磨。

这一步是为了去除切割时造成的表面损伤层，让晶片表面达到镜面平整度。

研磨机转起来了，发出声响。

她一手扶着研磨头，一手控制着压力，眼睛盯着显微镜上的刻度。

磨了将近半个小时，她停下机器，把晶片取出来清洗干净，放到显微镜下检查。表面平整度已经达标了。

下一步是掺杂。时珈一把硼掺杂剂涂在晶片表面，用量很少，涂得很均匀，小心翼翼地将涂好的晶片放进扩散炉的石英舟里，推入炉膛，关上炉门，设定温度和时间。

扩散炉的温控表上的数字一点一点往上升，直到八百五十度。

炉膛里透出红色的光，那是加热丝在发亮。

她盯着温控表，却不敢走开。

等到三十分钟到了。才把石英舟拉出来，炉门打开的一瞬间热浪扑面而来。

晶片表面的掺杂剂已经扩散进去了，颜色变深了一些。

她把晶片放进酸洗槽里洗掉残留的掺杂剂，用去离子水冲干净，吹干，放到显微镜下观察。

这时候，晶片表面已经形成了一层薄薄的p型层，厚度大概一两微米。

pn结做出来了。

直接在笔记本上写下记录。

接下来是制备欧姆接触。在p型区镀一层金属电极，在n型区也镀一层金属电极。

把晶片放进真空镀膜机的腔体里，抽真空到设定值，开始蒸镀。

金属蒸汽在晶片表面凝结成一层薄薄的银白色薄膜。

镀完之后取出晶片，在显微镜下检查，镀层均匀，没有脱落。

最后一步是封装，因为锗非常怕潮气。

她把晶片固定在金属底座上，用金丝把两个电极分别焊接到两根引线上，内部还填充了一点干燥剂，盖上金属外壳，封口。

做完之后，把那颗做好的二极管放在手心里端详。