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十五章 纳米线(2 / 2)

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首先,在反应皿中加入硅粉,抽真空,调节温度阀开始预热,半分钟后,充入一定比例的纯氧,再调高温度到一个固定值,而后在反应皿的底部通电,电压随着压力表上的数值变化,逐渐加大。

在压力表值固定到某个位置不再变化时,维持住各条件。

接下来,同样的材料同样的操作,在另一个反应皿上演,只不过,温度、压力、电压有些差别。

五分钟后,排气降压,出锅!

两个反应皿底部都析出了黑色的粉状物,黑的深度略有不同。

再操作过滤装置,将其与没有反应的硅粉分离,过滤出来两种黑色粉末。

用胶带提取小部分,分别放到电子显微镜下观察,李澹旦露出满意的笑容。

显微镜下,分毫毕现,六个二氧化硅,呈平面环绕分部,组成一个六边形,六边形内侧是六个硅原子,外侧链接着十二个氧原子,结构完美对称。

成了!

第一步,就是这么简单。

这是一种现代还没出现的二维纳米材料,形象取名为:六型氧化硅。

而另一种制备的黑粉,同样不出意外,呈现七型氧化硅结构。

不同型的氧化硅材料,可以用于过滤不同的元素族。

比如,六型氧化硅可以过滤氮气,在真空负压和电极反应中过滤,可以得到氮十六,这种氮的同素异形体,在一定条件下,具备极强的夺氧能力,什么氧化物,都能被它抢走氧原子成为孤单的单质,号称“最强隔壁老王”,而且“脾气爆裂”,爆炸威力惊人。

又比如:七型氧化硅,可以过滤氧族元素,几乎所有分子量低于其过滤门限的氧化物都能被其精确筛选出来,这其中就包括氧化硼、氧化硅、氧化铝等等重要半导体材料的氧化物。

当然,这种粉状的氧化硅,呈分子堆叠结构,是不可能直接用于过滤操作的。

所以,澹旦又将樊帆早就准备好的石墨烯薄膜,放在了气相沉淀仪器底部,再分别将六型和七型氧化硅加入其中。

这个过程,就有点长了…

五十分钟后。

李澹旦拿出半径1厘米的石墨烯薄膜,放在电子显微镜下完美。

六型和七型氧化硅已分别嵌入到各自薄膜中,完美呈现单层分子结构,过滤材料搞定!

接下来,用六型薄膜替换过滤器中的滤网,夹上电极,在进料仓室充入氮气,出料仓室抽真空,再给六型薄膜通电,很快,出料室中就开始析出固体氮十六,也就是“最强隔壁老王”!

由于其在高温或紫外线照射下的高爆特性,澹旦小心地将其移出,放入阴暗的不透光器皿中。

最后,便是是制备目标物——硼纳米线的核心一步,同样是用过滤器,只不过滤芯换上了七型薄膜,进料室材料换成氧化硼。

氧化硼单质与硼单质相比更加坚韧,可以大大降低纳米线的生成难度,澹旦一个人在实验室就可以做出来,可见一斑。

而后,用激光器聚焦七型薄膜的进口处,使得通过的氧化硼瞬间气化,在单个分子挨个排列通过薄膜滤孔后,又遇冷凝结成线状。

如此,氧化硼纳米线便制造了出来,再在反应炉中用之前制备的氮十六强行夺氧,将氧化硼纳米线还原成硼纳米线。

中午十二点四十四分。

蓝星上第一条线径小于1nm的半导体纳米线(硼纳米线诞生!

而且,制造方法简单,成本低廉,完全可以走出实验室,进行批量生产。

一般人可能不知道它意味着什么,但搞半导体工艺的肯定明白,这意味着半导体编织法技术最为困难的材料瓶颈,实现了重大突破,半导体生产工艺水平将陡然提升到1纳米的物理极限,大大超过国外光刻法的工艺水平。

接下来,李澹旦并未停手,在吃过李樊帆送过来的午饭后,又按同样的流程,制备了一条硼纳米线和两条硅纳米线。

将四条肉眼看不见的纳米线用白纸包好,放入事先准备好的名片盒中,再将名片盒揣入张大海口袋,李澹旦这才算完成了一天的工作。

镇场神器,搞定!

当然,所谓镇场神器,只是李澹旦借力的敲门砖。

半导体编织法以及国家半导体行业的整体发展,除了需要底层材料技术的突破外,还需要相关配套技术的突破,同时,半导体电路设计软件的研发、行业生态的建设也很关键。

因此,被李澹旦寄予厚望的合资公司,将任重道远。

不过,比起他的大计划来说,合资公司也只是提供财力支持的手段而已。

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