正文 第一百八十八章：第一颗碳化硅晶体管
目录：直播在荒野手搓核聚变| 作者：三寸寒秋| 类别：都市言情
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将冷却凝固后的硅晶拿起来，韩元先检查了一下硅晶的状态，确认没什么问题后，将其在镜头下展示了一下，道：
“我手中的这个就是高纯度的硅晶了，虽然还没有经过检测不知道它的纯度具体能达到多少，但三氯氢硅氢还原法能将硅的程度提升到百分之九十点九九以上。”
“这个纯度级别的硅晶，就可以用来制造P型硅了。”
将制备出来的硅晶重新放入容器中进行融化，添加硼晶粉，然后搅拌均匀，持续进行加热。
控制加热时间，让硼晶粉在硅晶中制造出数量足够的空穴后将其镀在碳化硅晶体上，形成一道多晶硅薄膜。
这个就是P极了。
处理好P极后，先修整一次形状和大小，再将铝用拉伸机拉成铝线，对应连接上晶体管的三级，用融化的二氧化硅当触点进行固定。
处理好后的碳化硅晶体通过机床再进行打磨，同时切削掉多余的外围部分，再融化塑胶将处理过后的碳化硅晶体包裹一层，成型后就是一个完整的信号放大晶体了。
融硅、制P、镀层、打磨、聚塑，这些过程简单易懂，甚至直播间中的绝大部分观众都能看懂，只是步骤较多，耗费的时间比较长而已。
直至下午四点多，忙忙碌碌了近十个小时，韩元才将第一颗碳化硅晶体管制备出来。
小小的晶体管体积不大也不小，形状扁平，长着三只脚，正如他之前预计的一样，和大拇指的指甲盖差不多大小，还不到一平方厘米。
手中拿着这颗小小的晶体管，韩元的心也提了起来，带着一丝紧张道：
“现在碳化硅晶体管已经制造完成了，接下来我将对其进行一步最重要的环节，那就是‘测试’。”
“这颗晶体管是信号放大晶体管，如果它能正常的扩大电信号，那么这代表着我的晶体管计算机或许能制造出来。”
“是成功进入信息时代，还是失败，就看接下来的测试了！”
闻言，直播间里面的观众心中亦带上一丝紧张和兴奋。
【奥利给！】
【冲冲冲！】
【加油啊，主播！一定要过。】
【手搓晶体管，真是不可思议，牛逼炸了。】
【晶体管是CPU里的吗？】
【人类历史上最伟大的发明--晶体管！】
【这个直播让我联想到辐射世界观里那个一直没有被发明出来的晶体管，让那个世界走向完全不同的道路】
【最伟大的发明我觉得不是，电才是最伟大的发明吧？】
【我觉得是火，没有火，人类吃不了熟食，开发不了大脑，后面也就无从谈起了。】
【改变世界的发明——电 By Nikola Tesla！】
【学半导体的路过~这也太硬核了！】
.......
带着第一颗制备出来的信号放大晶体管，韩元直奔化学实验室旁边的物理实验室。
物理实验室是一级任务中后面建的，紧挨着化学实验室。
里面存放的，是他在一级任务中制造出来的各种工业电器。
有熔断开关、开关电器、电压表、电流表、测试表等各种工业电器和实验电器，包括备用发电机、电动机都有。
因为化学实验中需要用到电器的地方目前来说并不是很多，再加上物理实验室离化学实验室很近。
就两步路的距离，所以韩元也没将电压电流测试表这些东西搬一些到里面。
来到物理实验室中，先组装测试仪器。
带铜线的电夹、电流测试表、电压测试表、不同阻值的电阻、电线、继电板、硫酸电池等电器。
这些东西互相串联在一起，形成一套可以测试电流和电压大小的组件。
其功能类似于现代化的电流万能表。
通过硫酸电池来输出直流电，然后经过不同阻值的电阻来进行降低电压。
每经过一个电阻就会有一个电流电压测试表来现实变压后的电流电压大小。
最终经过多次变压后，达到符合测试要求的电流。
由于是第一次进行测试，韩元担心电流过大会烧坏碳化硅晶体管，所以多设置了几个电阻，将输出电流调节到了3V和100微安。
这个数值的电流在通过大多数的晶体管时基本都不会出现太大的问题。
串联好电流、调整好组件的输出电流和电压后，韩元将碳化硅晶体管三极中的P极和N极接入组件中。
剩下的，只要他将硫酸电池的电源连上就可以了。
这一次，不用韩元提示，直播间里面的观众也都知道接下里就是关键时候了，虚拟屏幕上的弹幕都少了不少。
所有人都等待着电源的连通，等待着最后时刻的到来。
蹲守在直播间中的各国科研学者们甚至连眼睛都不眨一下的紧紧盯着直播。
因为韩元给碳化硅晶材注入铝离子时使用的特别方法，引起了他们的关注。
所有研究这方面的科学家都想知道，通过这种方式掺杂注入的N-漂移层能否正常工作。
深吸了几口空调吹出来的冷气，平缓了一下心跳，一咬牙，韩元将手中的电夹夹在了硫酸电池的电极上。
是成功，还是失败，都逃不过的。
电源连通后，韩元立刻转移视线，看向电流测试表，伴随在身旁的拍摄设备也同步将电流表拍进了直播中。
随着电流测试表指针的跳动，短短两秒的沉寂后，虚拟屏幕上的弹幕猛然剧增。
【动了！动了！】
【指针动了！】
【成功了吗？】
【牛逼！主播赛高！】
【这个成功了吗？主播？电表指针动了！】
【电表指针动了只代表这个晶体管能导电，至于是否可以成功控制放大电流，这个还要具体判断。】
........
硫酸电池的电源连上后，韩元就一眨不眨的注视着两只电流测试表。
当看到两只电流测试表的指针同时跳动起来，而且第一只电流测试表上的读数明显和第二只表不同时，他的心脏也剧烈跳动了起来，脸上僵硬的表情亦缓解了下来，露出了个灿烂的笑容。
他成功了！
第一颗制备出来的碳化硅信号放大晶体管成功了！
迫不及待的，韩元开口和直播间中的观众分享这个喜悦的心情。
“朋友们！”
“我成功了！”
“这一颗碳化硅信号放大晶体管，成功起作用了！”
“第一只电流测表上的读数是一百微安，而第二只电流测试表上的读数是十九点七毫安。”
“这两组数字，意味着输入的电流在经过碳化硅晶体管后，从集电区形成集电极电流。”
“一百微安到十九点七毫安，也就说，电流效应被放大了接近两百倍。”
“这个数字，足以证实我制造的碳化硅晶体管成功了！”
闻言，直播间中的观众也纷纷发送弹幕表示恭喜和夸赞。
【厉害了，我的哥！】
【放大两百倍！牛逼！】
【这个是真的牛逼啊，一个人从零开始，手搓晶体管，以后是不是还会搓芯片啊？】
【肯定会的，上午主播还说了要制造单晶硅，如果不搓芯片，制单晶硅干啥？】
【麻蛋，这主播有系统吧？】
【要不是外星人，要不就是有系统，一个人手搓芯片，这绝对不是地球人能做的出来的事情。】
【我也好像要一个系统啊！！！】
【我重生就够了，我都记住几十组彩票和世界杯了（狗头）】
【好家伙，楼上这是有准备啊。】
【输入一百微安的电流，可以输出近二十毫安的电流？这种技术为啥不用来发电？】
【？？？？？这就又开始不遵守能量守恒了？】
【我高中老师说过，谁要说永动机可以制造出来，可以直接刮他大耳巴子。】
【楼上这很刑啊。】
........
看着讨论的正欢的弹幕，韩元笑道：“从输入一百微安到输出十九毫安，这并不代表能量不守恒。”
“晶体管放大电流的原理在于通电后发射区向基区发射电子，电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差。”
“在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流。”
“从而使晶体管具有电流放大作用。”
“就类似积少成多一样。”
“现在两张电流测试表已经成功的验证了我制造出来的晶体管具有放大作用，那么接下来就是对其稳定性进行测试了。”
说着，韩元将碳化硅晶体管拆了下来，然后开始一次又一次的调整输入电流，并入晶体管进行测试。
每一次的测试，他都会用纸和笔将输入电流和集电电流的强度记录下来。
“第一次：输入100微安，集电19.7毫安，电流扩大197倍......”
“第二次：输入125微安，集电24.4毫安，电流扩大195倍......
“第三次：输入75微安，集电14.7毫安，电流扩大197倍......”
“第四次：输入300微安，集电59.6毫安，电流扩大199倍......”
“........”
十几次测试下来，最终的结果以表格的方式呈现在一张纸上。
碳化硅晶体管放大电信号的稳定性出乎了韩元的意料，也震惊到了直播间中蹲守收看的科研人员。
三位数的电流扩大效应并不算什么，但电流扩大的稳定性效应却及其可怕。
上下波动不超过五倍，这简直难以让人相信。
如果说这是集成芯片上的晶体，那做到这种地步的确是有可能的。
但别忘了，这是一枚及其简陋的碳化硅晶体管。
制造过程他们全程都看在眼中，这名主播没有使用任何高精密仪器，也没有使用光刻胶、单晶硅等尖端材料。
最高层次的技术，莫过于在制造N-漂移层时使用‘电热离子渗透法’。
“如果说，将这种技术应用到芯片的硅基底上会怎么样？”
在震惊过后，研究这一方面的科研学家脑海中都冒出来了一个大胆的想法。
毕竟晶体管的碳化硅基底的制造和芯片硅基底的制造在某些程度上是有相同步骤的。
比如铝离子的注入，沟槽的侵蚀，这些东西都完全可以应用起来。
更关键的是，这名主播制造P型硅的时候，使用的是多晶硅！
多晶硅和单晶硅虽然只有一字之差，但两者的制造难度截然不同。
如果能用多晶硅来代替单晶硅当做芯片的硅基的话.......
想到这，所有科研学者的呼吸不由自主的沉重了起来。
........
模拟空间中，韩元并不知道自己今天的实验给外界带来的震撼。
他还在忙碌着给碳化硅晶体管进行测试并记录所有的数据。
太阳落山，时间又至夜晚。
物理实验室的电灯早已经升起，而通过不断的进行测试后，韩元也顺利的完成了针对这枚晶体管的‘放大能力’的检测。
至于剩下的工作，放到明天来做。
毕竟针对性的测试并不少。
除了放大能力检测外，他还需要检测这枚碳化硅晶体管的反向击穿电流，电压检测、达林顿管检测、以及极限参数检测等。
在顺利通过这些检测后，这枚晶体管才能应用到晶体管计算机上。
这些检测并不是一天两天就能完成的，耗时可能要半个月以上。
而且有些检测的设备他手中还没有，需要进行制造。
除此之外，针对性的检测也不是一枚碳化硅晶体管能搞定的，他还需要再制造出来几十上百枚同类型的晶体管才可以确认这种制造方法没有问题。
所以韩元已经准备将接下里一个多月的时间全都耗在这上面了。
但无论如何，第一颗碳化硅电信号放大晶体管算是制造成功了，有了这个基础，接下来其他种类晶体管的制造会容易很多。
就像你攀登上了珠穆朗玛峰后，再去爬其他山峰一样。
尽管依旧艰辛，但难度却已经不在一个档次了。
怀着激动，韩元和直播间中的观众打了个招呼后便停下了直播。
收拾实验室，整体资料，他准备回去弄点好吃的犒劳一下自己了。
一次制造，就能成功的将碳化硅晶体管制造出来，这已经很不可思议了。
尽管这枚晶体管还未完全通过测试，但也值得庆祝一下。
.........
将冷却凝固后的硅晶拿起来，韩元先检查了一下硅晶的状态，确认没什么问题后，将其在镜头下展示了一下，道：
“我手中的这个就是高纯度的硅晶了，虽然还没有经过检测不知道它的纯度具体能达到多少，但三氯氢硅氢还原法能将硅的程度提升到百分之九十点九九以上。”
“这个纯度级别的硅晶，就可以用来制造P型硅了。”
将制备出来的硅晶重新放入容器中进行融化，添加硼晶粉，然后搅拌均匀，持续进行加热。
控制加热时间，让硼晶粉在硅晶中制造出数量足够的空穴后将其镀在碳化硅晶体上，形成一道多晶硅薄膜。
这个就是P极了。
处理好P极后，先修整一次形状和大小，再将铝用拉伸机拉成铝线，对应连接上晶体管的三级，用融化的二氧化硅当触点进行固定。
处理好后的碳化硅晶体通过机床再进行打磨，同时切削掉多余的外围部分，再融化塑胶将处理过后的碳化硅晶体包裹一层，成型后就是一个完整的信号放大晶体了。
融硅、制P、镀层、打磨、聚塑，这些过程简单易懂，甚至直播间中的绝大部分观众都能看懂，只是步骤较多，耗费的时间比较长而已。
直至下午四点多，忙忙碌碌了近十个小时，韩元才将第一颗碳化硅晶体管制备出来。
小小的晶体管体积不大也不小，形状扁平，长着三只脚，正如他之前预计的一样，和大拇指的指甲盖差不多大小，还不到一平方厘米。
手中拿着这颗小小的晶体管，韩元的心也提了起来，带着一丝紧张道：
“现在碳化硅晶体管已经制造完成了，接下来我将对其进行一步最重要的环节，那就是‘测试’。”
“这颗晶体管是信号放大晶体管，如果它能正常的扩大电信号，那么这代表着我的晶体管计算机或许能制造出来。”
“是成功进入信息时代，还是失败，就看接下来的测试了！”
闻言，直播间里面的观众心中亦带上一丝紧张和兴奋。
【奥利给！】
【冲冲冲！】
【加油啊，主播！一定要过。】
【手搓晶体管，真是不可思议，牛逼炸了。】
【晶体管是CPU里的吗？】
【人类历史上最伟大的发明--晶体管！】
【这个直播让我联想到辐射世界观里那个一直没有被发明出来的晶体管，让那个世界走向完全不同的道路】
【最伟大的发明我觉得不是，电才是最伟大的发明吧？】
【我觉得是火，没有火，人类吃不了熟食，开发不了大脑，后面也就无从谈起了。】
【改变世界的发明——电 By Nikola Tesla！】
【学半导体的路过~这也太硬核了！】
.......
带着第一颗制备出来的信号放大晶体管，韩元直奔化学实验室旁边的物理实验室。
物理实验室是一级任务中后面建的，紧挨着化学实验室。
里面存放的，是他在一级任务中制造出来的各种工业电器。
有熔断开关、开关电器、电压表、电流表、测试表等各种工业电器和实验电器，包括备用发电机、电动机都有。
因为化学实验中需要用到电器的地方目前来说并不是很多，再加上物理实验室离化学实验室很近。
就两步路的距离，所以韩元也没将电压电流测试表这些东西搬一些到里面。
来到物理实验室中，先组装测试仪器。
带铜线的电夹、电流测试表、电压测试表、不同阻值的电阻、电线、继电板、硫酸电池等电器。
这些东西互相串联在一起，形成一套可以测试电流和电压大小的组件。
其功能类似于现代化的电流万能表。
通过硫酸电池来输出直流电，然后经过不同阻值的电阻来进行降低电压。
每经过一个电阻就会有一个电流电压测试表来现实变压后的电流电压大小。
最终经过多次变压后，达到符合测试要求的电流。
由于是第一次进行测试，韩元担心电流过大会烧坏碳化硅晶体管，所以多设置了几个电阻，将输出电流调节到了3V和100微安。
这个数值的电流在通过大多数的晶体管时基本都不会出现太大的问题。
串联好电流、调整好组件的输出电流和电压后，韩元将碳化硅晶体管三极中的P极和N极接入组件中。
剩下的，只要他将硫酸电池的电源连上就可以了。
这一次，不用韩元提示，直播间里面的观众也都知道接下里就是关键时候了，虚拟屏幕上的弹幕都少了不少。
所有人都等待着电源的连通，等待着最后时刻的到来。
蹲守在直播间中的各国科研学者们甚至连眼睛都不眨一下的紧紧盯着直播。
因为韩元给碳化硅晶材注入铝离子时使用的特别方法，引起了他们的关注。
所有研究这方面的科学家都想知道，通过这种方式掺杂注入的N-漂移层能否正常工作。
深吸了几口空调吹出来的冷气，平缓了一下心跳，一咬牙，韩元将手中的电夹夹在了硫酸电池的电极上。
是成功，还是失败，都逃不过的。
电源连通后，韩元立刻转移视线，看向电流测试表，伴随在身旁的拍摄设备也同步将电流表拍进了直播中。
随着电流测试表指针的跳动，短短两秒的沉寂后，虚拟屏幕上的弹幕猛然剧增。
【动了！动了！】
【指针动了！】
【成功了吗？】
【牛逼！主播赛高！】
【这个成功了吗？主播？电表指针动了！】
【电表指针动了只代表这个晶体管能导电，至于是否可以成功控制放大电流，这个还要具体判断。】
........
硫酸电池的电源连上后，韩元就一眨不眨的注视着两只电流测试表。
当看到两只电流测试表的指针同时跳动起来，而且第一只电流测试表上的读数明显和第二只表不同时，他的心脏也剧烈跳动了起来，脸上僵硬的表情亦缓解了下来，露出了个灿烂的笑容。
他成功了！
第一颗制备出来的碳化硅信号放大晶体管成功了！
迫不及待的，韩元开口和直播间中的观众分享这个喜悦的心情。
“朋友们！”
“我成功了！”
“这一颗碳化硅信号放大晶体管，成功起作用了！”
“第一只电流测表上的读数是一百微安，而第二只电流测试表上的读数是十九点七毫安。”
“这两组数字，意味着输入的电流在经过碳化硅晶体管后，从集电区形成集电极电流。”
“一百微安到十九点七毫安，也就说，电流效应被放大了接近两百倍。”
“这个数字，足以证实我制造的碳化硅晶体管成功了！”
闻言，直播间中的观众也纷纷发送弹幕表示恭喜和夸赞。
【厉害了，我的哥！】
【放大两百倍！牛逼！】
【这个是真的牛逼啊，一个人从零开始，手搓晶体管，以后是不是还会搓芯片啊？】
【肯定会的，上午主播还说了要制造单晶硅，如果不搓芯片，制单晶硅干啥？】
【麻蛋，这主播有系统吧？】
【要不是外星人，要不就是有系统，一个人手搓芯片，这绝对不是地球人能做的出来的事情。】
【我也好像要一个系统啊！！！】
【我重生就够了，我都记住几十组彩票和世界杯了（狗头）】
【好家伙，楼上这是有准备啊。】
【输入一百微安的电流，可以输出近二十毫安的电流？这种技术为啥不用来发电？】
【？？？？？这就又开始不遵守能量守恒了？】
【我高中老师说过，谁要说永动机可以制造出来，可以直接刮他大耳巴子。】
【楼上这很刑啊。】
........
看着讨论的正欢的弹幕，韩元笑道：“从输入一百微安到输出十九毫安，这并不代表能量不守恒。”
“晶体管放大电流的原理在于通电后发射区向基区发射电子，电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差。”
“在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流。”
“从而使晶体管具有电流放大作用。”
“就类似积少成多一样。”
“现在两张电流测试表已经成功的验证了我制造出来的晶体管具有放大作用，那么接下来就是对其稳定性进行测试了。”
说着，韩元将碳化硅晶体管拆了下来，然后开始一次又一次的调整输入电流，并入晶体管进行测试。
每一次的测试，他都会用纸和笔将输入电流和集电电流的强度记录下来。
“第一次：输入100微安，集电19.7毫安，电流扩大197倍......”
“第二次：输入125微安，集电24.4毫安，电流扩大195倍......
“第三次：输入75微安，集电14.7毫安，电流扩大197倍......”
“第四次：输入300微安，集电59.6毫安，电流扩大199倍......”
“........”
十几次测试下来，最终的结果以表格的方式呈现在一张纸上。
碳化硅晶体管放大电信号的稳定性出乎了韩元的意料，也震惊到了直播间中蹲守收看的科研人员。
三位数的电流扩大效应并不算什么，但电流扩大的稳定性效应却及其可怕。
上下波动不超过五倍，这简直难以让人相信。
如果说这是集成芯片上的晶体，那做到这种地步的确是有可能的。
但别忘了，这是一枚及其简陋的碳化硅晶体管。
制造过程他们全程都看在眼中，这名主播没有使用任何高精密仪器，也没有使用光刻胶、单晶硅等尖端材料。
最高层次的技术，莫过于在制造N-漂移层时使用‘电热离子渗透法’。
“如果说，将这种技术应用到芯片的硅基底上会怎么样？”
在震惊过后，研究这一方面的科研学家脑海中都冒出来了一个大胆的想法。
毕竟晶体管的碳化硅基底的制造和芯片硅基底的制造在某些程度上是有相同步骤的。
比如铝离子的注入，沟槽的侵蚀，这些东西都完全可以应用起来。
更关键的是，这名主播制造P型硅的时候，使用的是多晶硅！
多晶硅和单晶硅虽然只有一字之差，但两者的制造难度截然不同。
如果能用多晶硅来代替单晶硅当做芯片的硅基的话.......
想到这，所有科研学者的呼吸不由自主的沉重了起来。
........
模拟空间中，韩元并不知道自己今天的实验给外界带来的震撼。
他还在忙碌着给碳化硅晶体管进行测试并记录所有的数据。
太阳落山，时间又至夜晚。
物理实验室的电灯早已经升起，而通过不断的进行测试后，韩元也顺利的完成了针对这枚晶体管的‘放大能力’的检测。
至于剩下的工作，放到明天来做。
毕竟针对性的测试并不少。
除了放大能力检测外，他还需要检测这枚碳化硅晶体管的反向击穿电流，电压检测、达林顿管检测、以及极限参数检测等。
在顺利通过这些检测后，这枚晶体管才能应用到晶体管计算机上。
这些检测并不是一天两天就能完成的，耗时可能要半个月以上。
而且有些检测的设备他手中还没有，需要进行制造。
除此之外，针对性的检测也不是一枚碳化硅晶体管能搞定的，他还需要再制造出来几十上百枚同类型的晶体管才可以确认这种制造方法没有问题。
所以韩元已经准备将接下里一个多月的时间全都耗在这上面了。
但无论如何，第一颗碳化硅电信号放大晶体管算是制造成功了，有了这个基础，接下来其他种类晶体管的制造会容易很多。
就像你攀登上了珠穆朗玛峰后，再去爬其他山峰一样。
尽管依旧艰辛，但难度却已经不在一个档次了。
怀着激动，韩元和直播间中的观众打了个招呼后便停下了直播。
收拾实验室，整体资料，他准备回去弄点好吃的犒劳一下自己了。
一次制造，就能成功的将碳化硅晶体管制造出来，这已经很不可思议了。
尽管这枚晶体管还未完全通过测试，但也值得庆祝一下。
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