硅单晶|新中国第一颗硅单晶诞生记( 二 )
宛吉春将唯一一颗硅籽晶及高纯度石英坩埚交给丁守谦，全组人齐聚实验室 。试验开始，随着硅单晶炉徐徐加温，待硅粉全部变成硅熔液后，负责拉制的张少华轻轻放下籽晶，慢慢提拉、放肩，直至出现3条棱线，随后又显现出三个对称的小平面，这是他们演练时从未见到过的，是硅单晶无疑！
可正当晶体被拉到3厘米左右长时，马达忽然出现故障，停转了 。小组立刻改用人工转动……待单晶冷却后，丁守谦等人仔细观察，只见一个黑褐色的单晶体见棱见角，三个晶面闪闪发光 。
那正是他们日思夜想的一颗完整的硅单晶，我国第一颗硅单晶！
后来，经过检验鉴定，那是一颗纯度为3个9（即99.9%）的硅单晶 。一个历史性的成果就此诞生 。全国各地的科研工作者和专家教授都前来参观 。
丁守谦和他的小组并没有停下脚步，依旧吃住在实验室，日夜奋战 。他们知道，按照国外的科技资料，硅单晶的纯度起码要达到5个9（即99.999%），才能派上用场 。丁守谦与靳健、蔡载熙马不停蹄地开始了相关研究 。
眼下是另一座新的险峰 。“那个时候，硅单晶区熔提纯只有美国的贝尔实验室和西德西门子公司的科学家做过 。英、日、苏等国也都在仿制，并没有现成的资料能够给我们指导 。”丁守谦说 。
进行硅单晶提纯，首先需要一台高频炉 。这可让他们伤透了脑筋 。一张大理石餐桌给了他们灵感，年轻科研工作者把大理石桌面做成了电容的绝缘介质 。
但是，问题并没有得到完全的解决 。“高压加大一点，硅棒一化就一大片，流了下来；高压加小了，硅棒又熔化不了 。”丁守谦重新阅读了研究生时代最喜欢读的一本书——维纳的经典著作《控制论》，再参考钱学森的《工程控制论》，运用这些原理发现采用小电感大电容可建立自稳区，最后决定将盘香型线圈改成只有两匝，将它砸扁些，并加大内部进行水冷的速度及双层石英管内的水冷速度，这样就能形成稳定的热场分布，构成一个人机自动控制系统 。
1960年秋，在一次又一次的反复改良和试验之后，他们得到了一根纯度达到7个9（即99.99999%）的硅单晶，这也是我国第一根区熔高纯度的硅单晶 。
1961年秋，由国防科委和国家科委联合举办的“全国硅材料研讨会”在北京举办 。宛吉春带着纯度为7个9的硅单晶赴会，在专业领域再次引起轰动 。聂荣臻元帅闻知此事后笑着说：“这可是游击队打败了正规军！”
中科院半导体专家鉴定后认为，601实验所1960年生产的产品纯度，已相当于美国1953年时的水平，技术差距缩小到7-8年 。它使中国成为继美国和苏联之后，世界上又一个可以自己拉制硅单晶的国家 。
60多年过去了，丁守谦见证着我国半导体材料行业的奋斗历程和飞速发展 。如今91岁的他仍然坚持科研工作，他感慨道：“作为老一辈，既为我们的过去骄傲，也为今天的你们感到骄傲！”
中青报·中青网采访人员 胡春艳 通讯员 吴军辉 郝丛艺
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