时珈一兴奋地甩了甩笔,然后又继续写第三步。
把洗得极其干净的气体,混着高纯氢气,一起吹进一个1100c的管式炉里。
在炉子里放一根细细的硅棒当地基。
气体碰到高温的硅棒,就会把纯硅吐出来,一层层裹在硅棒上。
当然,这个过程很慢,但是绝对是顶级的慢工出细活,因为它最后的纯度,能达到8n到9n!
第二个环节就是区熔提纯了。
这个方法时珈一也不打算大改,首先,目前真空腔室脱氧的方法很好,这样材料不会氧化。
据林兰英所述,原方案中,炉子抽成接近真空的状态,然后里面空气分子都没有了,自然就不怕材料被氧化,所以根本不需要再往里充任何保护气体。也就是所谓的用真空来隔绝污染。
再用硅碳棒通电发热,像烤箱一样从外面把锗棒或硅棒烤化。
硅碳棒电阻加热是国内最容易实现的加热方式,缺点是受热不均匀,热量是从外向内传导的。
在这会儿没有电脑和精密的温控仪,温度高不高,全靠大家盯着光学高温计看。
温度偏了,就用手去拧自耦变压器的旋钮。这就导致温度忽高忽低,误差极大。
并且,关于熔化的那一小段熔区怎么往前走呢?
要么是靠工人手动摇丝杠,要么是加热器不动,工人手动把整根棒子往下挪。
而人手摇的速度肯定不如机器匀速,这会导致熔区移动时快时慢,进一步影响提纯效果。
一根棒子走完一趟需要8到12个小时。在这十几个小时里,大家需要全程盯着炉子,极其耗费人力。
又因为提纯效果不好,导致这种烤棒子的动作需要反复烤10-15次。
反正,时珈一当时听了都觉得揪心。
纯折腾人!
不过现在要揪心的是她了,因为硅和锗两种材料,她也需要想出两种方法来改进。因为熔点不一样!
首先,解决受热不均匀这个问题。
在现有单段硅碳棒加热的基础上,在主加热段的前后各增加一段辅助保温硅碳棒。
这样就有了三段硅碳棒,然后各自接独立的变压器,独立调节功率。
这样两头就不漏风了,辅助的保温硅碳棒只需要开主硅碳棒的一半功率就行了。
温度梯度变缓的情况下,熔区更不容易断裂!
而靠工人手动摇丝杠的问题,这个解决方法就更简单了。
加上一套“同步电机+减速齿轮+丝杠”的机械传动装置,让加热器像传送带一样匀速往前走。速度设定为每分钟走2-5毫米就行了。
完全可以解决双手,机器一开,不管白天黑夜,速度永远一样。完全排除人为干扰!
超级简单的方法!
她现在改造的核心法则就是,能用机械的不用电子,能用化学的不用物理,能用玻璃陶瓷的不用稀有金属!
完美!
_l