新中國第一顆硅單晶誕生記

1959年9月15日，對于年輕的共和國來說，這一天特別有意義——位于天津瑪鋼廠的601實驗所（中國電科46所前身）利用直拉法拉制出中國第一顆實用直拉硅單晶，敲開了我國通往信息時代的大門。

“草臺班子”也要唱大戲

1957年，美國人做出了世界上第一塊集成電路，半導(dǎo)體技術(shù)很快在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。中國的科技界不甘示弱，601實驗所決定成立“物理提純組”，由丁守謙任組長，4名年輕科研人員迅速集結(jié)，開始研制硅單晶及物理提純。

物理提純組成立后，難題可謂一連串。技術(shù)方面，物理組不僅沒有設(shè)備，更缺少技術(shù)資料。歷經(jīng)千辛萬苦，一本俄文版的《半導(dǎo)體冶金學(xué)》令大家如獲至寶。通過自學(xué)，隊員們利用一臺廢棄的高壓變壓器，將石墨筒內(nèi)的硅粉加熱，使其變成了硅塊。

最難的是研制硅單晶爐，那是硅單晶拉制最關(guān)鍵的設(shè)備。但當(dāng)時全國沒有一家單位有硅單晶爐，丁守謙打聽到北京有色金屬冶金設(shè)計院有一臺鍺單晶爐，于是前往“取經(jīng)”。從北京參觀回來后，他憑記憶向大家傳達(dá)，選修過制圖課的隊員靳健就在一旁繪圖。不到半個月，一臺拉硅單晶的爐子由圖紙變成了實物?！暗辉嚫静恍小！倍∈刂t說，團(tuán)隊只好改進(jìn)設(shè)計，推翻重來。

硅單晶爐制成后，剩下的最大難題就是火候的掌握和提拉的速度了。在用其它材料代替硅進(jìn)行了上百次的實驗和演練后，終于要正式拉制硅單晶了。

實驗用到了費盡周折從蘇聯(lián)購來的一小塊硅籽晶。這塊唯一的硅籽晶，只有印刷廠的鉛字大小（約3×3mm）。它意味著實驗只能成功，不能失??！

“游擊隊”打了漂亮仗

1959年9月14日晚9點，實驗開始，物理組全體人員齊聚在自制的硅單晶爐旁。正當(dāng)晶體被拉到3厘米左右長時，馬達(dá)忽然出現(xiàn)故障，停轉(zhuǎn)了。小組立刻改用人工轉(zhuǎn)動……待單晶冷卻后，丁守謙等人仔細(xì)觀察，只見一個黑褐色的單晶體見棱見角，三個晶面閃閃發(fā)光。這不就是大家夢寐以求的硅單晶嗎！經(jīng)過檢驗鑒定，那是一顆純度為3個9（即99.9%）的硅單晶。一個歷史性的成果就此誕生。

丁守謙和他的小組并沒有停下腳步，他們知道，按照國外的科技資料，硅單晶的純度起碼要達(dá)到5個9（即99.999%），才能派上用場。1960年秋，在一次又一次的反復(fù)改良和試驗之后，他們得到了一根純度達(dá)到7個9（即99.99999%）的硅單晶。

中科院半導(dǎo)體專家鑒定后認(rèn)為，601實驗所1960年生產(chǎn)的產(chǎn)品純度，已相當(dāng)于美國1953年時的水平，技術(shù)差距縮小到7～8年。它使中國成為繼美國和蘇聯(lián)之后，世界上又一個可以自己拉制硅單晶的國家。 （摘自光明網(wǎng)、《今晚報》 胡春艷 馬曉榮/文）