按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
次日,华莱士就打着背包兴冲冲地来到了虎崖。3天后,陆续挑选招齐了15人,他们都在初中文化程度以上。原来的木工车间就划归了电子研究所。
人员到齐后,先由陈佳永、曾凡强和华莱士为他们上电子基础知识、数学、物理、化学、英语等基础课程,
陈佳永从U盘里调出了半导体的原理、性能、材料、用途、设备制造、制作工艺等方面的资料,并打印成了教材,先让学员们先预习。上了5天基础课后,他和曾凡强就轮流为学员们上专业课了。
曾凡强首先讲了电磁切割产生电流原理、强电(交流电)、弱电(直流电)、微电、电子运动、电磁波、电波、微波等有关电与磁的基本原理知识。
陈佳永则讲了关于半导体主要材料锗和硅的常识课:
“我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。
“硅在自然界分布极广,在地壳中约含27。6%,因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的,含量仅次于氧,居于第二位。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等,都是硅酸盐类;水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。硅用于制造高硅铸铁、硅钢等合金、有机硅化合物和四氯化硅等,是一种重要的半导体材料。晶体硅为灰黑色,而单晶硅则是一种重要的半导体材料,掺有微量杂质的硅单晶可用来制造大功率的晶体管,整流器和太阳能电池等。
“硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础,那么硅对于地壳来说,有着同样的位置,因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。
“高纯度硅在石英中提取,以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂--冶金级硅--提纯和精炼--沉积多晶硅锭--单晶硅--硅片切割。冶金级硅的提炼并不难。它的制造主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成的。这样被还原出来的硅的纯度约达98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9的量级;而太阳能的电池级只要求6个9的量级)。半导体硅在提纯过程中,有“三氯氢硅还原法(西门子法)”等。得到高纯度的多晶硅后,还要在单晶炉中熔炼成单晶。
“而锗则存在于煤、铁矿和某些银矿、铜矿中,也可从锗石中产出。还可由二氧化锗用碳还原制得。也可以从煤炉烟道中的灰尘中回收。也可以从精炼铜、锌、铅中获得……
陈佳永知道,讲授科技基础课程的内容有时是让人感到非常枯燥的。但是,陈佳永和曾凡强的讲课内容,几乎都是全新的技术术语和从未听说过的全新知识,也算是由浅及深的电子科普知识课,非常吸引人,连旁听的安贞子都听得入了神。以至于安德森、查尔斯、汤姆、李三猫、莫二妹等一大批好学的专业人士,都强烈要求他们每晚上再复讲一遍。
曾凡强的课,更是引人入胜。他将陈佳永拆散了的那台英国产的电子管2灯交流收音机零件搬到了讲台上,拿着实物为例,像讲故事一样,讲解了电子管收音机的工作原理:
“1904年,世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。人类第一只电子管的诞生,标志着世界从此进入了电子时代。世界上第一台计算机就采用了用1。8万只电子管,占地170平方米,重30吨,耗电150千瓦/时。
“说起电子管的发明,我们首先得从‘爱迪生效应’谈起。爱迪生是一位举世闻名的大发明家,他在研究白炽灯的寿命时,在灯泡的碳丝附近焊上了一小块金属片。结果,他发现了一个奇怪的现象:金属片虽然没有与灯丝接触,但是,如果在它们之间加上电压,灯丝就会产生一股电流,趋向附近的金属片。这股神秘的电流是从哪里来的呢?爱迪生也无法解释,但他不失时机地将这一发明注册了专利,并称之为“爱迪生效应”。后来,有人证明了这种电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子而造成的。而最先预见到这一效应具有实用价值的,则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。
“后来,美国发明家德福雷斯特,在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板,从而发明了第一只真空三极管。他这一个小小的改动,竟带来了意想不到的结果。它不仅反应更为灵敏、能够发出音乐或声音的振动,而且集检波、放大和振荡三种功能于一体。所以,许多人都将三极管的发明看作是电子工业诞生的真正起点……
曾凡强又讲道:
“电子管有一种更好的替代产品就叫晶体管。什么是晶体管呢?通俗地说,晶体管就是用半导体做成的固体电子元件。比如金银铜铁等金属,它们的导电性能好,就叫做‘导体’。木材、玻璃、陶瓷、云母等不容易导电,叫做‘绝缘体’。导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,就叫‘半导体’。晶体管就是用半导体材料作制而成的。这类材料最常见的便是锗和硅两种。
“晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍,可以称得上永久电子原件的美名。首先、晶体管消耗电子极少,仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子。一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去,这对于电子管收音机来说,是难以做到的。其次、晶体管不需要预热,一开机就工作。例如,晶体管收音机一开就响,电子管设备就做不到这一点.开机后,非得等一会儿才能听得到声音。显然,在军事、测量、记录等方面,晶体管是非常有优势的。第三、晶体管结实可靠,比电子管可靠100倍,耐冲击、抗振动,这都是电子管所无法比拟的。另外,晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一,放热很少,可用于设计小型、复杂、可靠的电路。晶体管的制造工艺虽然精密,但工序简便;体积小,有利于提高元器件的安装密度。正因为晶体管的性能如此优越,所以,我们一定要尽快研制出来。
陈佳永又讲到:
“氟硅酸钾(K2SiF6)与过量金属钾共热制得无定形硅,在氧气中燃烧,生成二氧化硅——硅土,硅被命名为silicium。在高纯度的单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,就形成了p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,就形成了n型和p型半导体,把它们结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。我们电子研究所即将研制的二级管、三级管、晶闸管甚至今后要研制的各种集成电路,包括我们带来的计算机内的芯片和CPU,都是用硅来做原材料的。
“我们要制成的硅为可控硅,不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件……
陈佳永又讲解了硅的生产工艺流程、设备、和操作方法等。大家都按照着他和曾凡强的讲解和安排,热情地投入到了工作之中。
虎崖的由两台蒸汽机带动的两台30千瓦发电机昼夜运转不停;各种机床设备赶制着电研所所需设备的各种零部件;铸造和锻压车间也是炉火熊熊,为电研所赶制着缸、壳、管、套等金属部件。李三猫和汤姆、华莱士等认真按照着图纸施工……硅生产车间里的设备是由内置降液管的进料塔、加热器、再沸器、冷凝气、回流罐等,再加上一些较复杂精细的反应锅、电弧炉等各种设施组成的。李三猫他们感叹道:这些日子就忙着造出了这一堆类似“蜘蛛精”似的“怪物”了。
半个月后,硅的生产车间建成并一次性投产了。前后又耗去了虎崖库存的10吨钢材和3吨铜材以及不少的物资。累计又花去了约5万大洋。大队后勤部刀郎的钱袋子又一次几乎被陈佳永掏了个空,令他心疼不已。
<;ahref=http://。>;起点中文网。欢迎广大书友光临阅读,最新、最快、最火的连载作品尽在起点原创!
第五十章 虎崖硅谷(2)
更新时间2009…12…29 22:22:21 字数:4971
偏崖大队虎崖电子研究所半导体原器件生产车间也随之建立起来。车间组织了攻关小组,很快解决了硅的物理和化学提炼工艺以及单晶硅的生成和切割等关键性技术难题,更重要地是解决了设计上较为复杂精密的P型和N型硅片的叠合和压延的核心工艺。一个月后,生产出了笫一批高、低频锗、硅三极管、硅二极管和发光硅二极管、纸介和瓷介电容器、电阻器、微型输入变压器、中周调谐器、后磁式动圈喇叭、磁棒内置天线等近100多种电子元件产品。
电研所又陆续调进了心灵手巧的能工巧匠10人,作为辅助工、操作工和装配工,一边上岗一边培训。华莱士则带着10余名熟练员工进行半导体收音机的核心电路制作。他们依照着陈佳永提供的华夏后世60年代较为经典的《红灯》牌6管二波段外差式半导体收音机的印刷电路图,反复进行着焊接、装配和调试。大家群策群力,几经反复曲折,终于制造出了虎崖第一台,也是世界上的第一台半导体收音机。
当半导体收音机里传出了清晰而又悦耳的声音时,华莱士、汤姆和李三猫他们不禁热泪盈眶,欢呼不已。他们近两个月的心血,终于得到了回报!
冯吉和曾凡强赶到了虎崖,和陈佳永一道进行半导体收音机成品的检测和验收。
在虎崖大厅,摆在桌上的这台半导体收音机,机体比后世的袖珍便携式机型稍微大了一些,但是又比台式的又小了很多。原因是后世的高分子材料现在还没有问世,塑料、薄膜等还没有出现,只有用橡胶皮和膜来代替了,所以电路板面积增大了三分之一。机箱则是由木工厂专门用不易变形的高级柚木制作的,并镶以翡翠玉石等,美仑美奂,真是让人有“以椟胜珠”之感。
华莱士介绍到:本机电源为1号电池4节,电压6伏特;音量最大功率3瓦;内设磁棒并装置了拉杆天线;机内采用了藕和式电路,加上外差调节伺服电路,排除了大部分杂音干扰;由4只半导体高频三级管和2只低频三极管,组成了功放电路;由5只半导体二极管组成了检波滤波伺服电路;中波段和短波段调诣千周是……
华莱士侃侃而谈,他本来就是个专业人士,再加上陈佳永的言传身教,算是得到了一些真传,他还不知道这些天他得到的知识和技能,已经比他的同行起码领先了40年。这位狂热的无线电爱好者,在这些日子以来,几乎将所有身心,都融汇进了这部神奇的半导体收音机中。
冯吉肯定了电研所这些天来的努力工作和取得的成绩,鼓励他们继续努力,再创佳绩!
最后,曾凡强对这台半导体收音机作了一个总体评价:1、这台收音机的总体性能还是很不错的,电子元件的各类参数已经达标。与那台英产电�