(原创）手工制作锗晶体管

张浩-雷霆万钧

电阻炉能量利用率低，效果差，二十次区熔大概也是极限了。所以基本上都用高频炉了。而且澳宋前面精馏提纯肯定不如五十年代哪时，所以区熔最好能用正规设备方法，提高良率。元老院将来还要进一步提纯做中小规模锗集成电路

张浩-雷霆万钧

另外说起可控硅，对于高频炉也需要 现在只能旧时空带来。但将来是要开发的 ，由于锗晶体管的高温性能差，硅晶体管短期又什么没啥希望，澳宋大概只能用砷化镓，与锗一样也可以用合金法，就是性能过剩

张浩-雷霆万钧

旧时空锗晶体管也就五十年代流行(苏联与天朝稍微长点)。而澳宋大概真空管在普通用途上时间短(特殊用途依然很久)。澳宋也许锗晶体管要使用很长时间(性能需要的也许还有砷化镓)

张浩-雷霆万钧

元老院 发表于 2019-7-8 14:16
《利用电阻电炉作提纯锗的区域熔化法试验》
汪永江、张有清、穆秉生、金学煊、余汝官《浙江大学学报(工 ...

短髮要是有八个9就好了，晶体管良率没问题，锗晶体管与磁芯内存唯一阻碍就是需要大量女工，IBM历史上是熟练纺织女工最理想，而大萌有大量绣花女，所以锗晶体管需要绣花女，大量!

吴一陆

这个好强。下一步可以手工搞集成电路了。

shange2009

你们好牛批，膜拜膜拜

琼府县办刘主任

请在标题上注明【原创】【改编】

张浩-雷霆万钧

吴一陆 发表于 2019-8-1 10:11
这个好强。下一步可以手工搞集成电路了。

手工红膜制版，汞灯光刻，好像是4004处理器

张浩-雷霆万钧

现在瓶颈卡在上游锗镓，韶关铅锌矿副产余渣富集，盐酸浸渍，精馏提纯，水解为二氧化锗，还有还原(高温加氢)。
如果顺利，初步拿到冶金级锗。
所以韶关铅锌矿快挖!

liucn

张浩-雷霆万钧 发表于 2019-8-4 12:56
现在瓶颈卡在上游锗镓，韶关铅锌矿副产余渣富集，盐酸浸渍，精馏提纯，水解为二氧化锗，还有还原(高温加氢) ...

开发韶关铅锌矿的主产品，铅和锌哪个部门需要，必须提早安排

r000p007

收音机啊，临高澳宋广播电台

张浩-雷霆万钧

liucn 发表于 2019-8-4 19:49
开发韶关铅锌矿的主产品，铅和锌哪个部门需要，必须提早安排

二广攻略，韶关挖铅锌银矿最快也要1637(利用流民的廉价劳动力？)。铅做蓄电池，还有米尼弹，锌坐自来水管，还有大量镀锌处理。
过二三年，大概1640，初步完成锗镓铟等富集，初步提取，再花点时间完成提纯，拉单晶等等。
如果一起顺利没有技术瓶颈(似乎不太可能)，加上电力发展顺利，应该能在北上(1644)前拿到锗晶体管样品，以后就提高合格率及量产。

峨眉峰

为什么硅晶体短期内没希望？

cc5233

峨眉峰 发表于 2019-8-26 09:03
为什么硅晶体短期内没希望？

上面不是说了么，提纯工艺没有啥好办法解决

张浩-雷霆万钧

峨眉峰 发表于 2019-8-26 09:03
为什么硅晶体短期内没希望？

硅晶体管便宜性能好，可难度大多了。
1硅晶体提纯难度大，具体不太清楚了，好像硅晶体提纯到6-7个9，只是硅晶体管的初步门槛，这样的技术提纯锗大概可以到11个9(高纯电子标准)。
硅晶体生产对设备要求高，譬如拉单晶需要无容器的垂直区熔，锗单晶可以使用石英或石墨舟的水平区熔，其它且不说。
2锗晶体管可以用合金法，生产加工要求低，甚至可以手工制作，即使不拉单晶也能勉强出晶体管。
硅晶体管使用平面刻蚀工艺，需要更多设备，要求高，早期一直良率不高，更无法生产集成电路，所以最早发明的集成电路也是基于锗。
3加工设备工艺等，硅晶体管不是一个等级的。
锗与砷化稼，用合金法手工制作晶体管是元老院比较可行的方案

张浩-雷霆万钧

而且即使是难度降低了N倍，锗晶体管也不是那么容易的，还有锗集成电路。

rongyao

元老院穿越时就没想过要在有生之年点亮现代计算机这个科技树吧？

lzy0702

锗晶体管的掺杂能不能也用类似光刻的工艺完成，虽然未必要像现在一样用离子注入法，用CVD或者PVD之类的方法有没有希望？

元老院

张浩-雷霆万钧 发表于 2019-8-26 15:22
硅晶体管便宜性能好，可难度大多了。
1硅晶体提纯难度大，具体不太清楚了，好像硅晶体提纯到6-7个9，只 ...

提纯金属的常用方法区熔法，也可以提纯硅，只是理论极限是6个9，勉强可以做分立器件。
集成电路简史（2017年版）

1947年，贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管。
1949年12月23日晚，制出了世界上第一枚锗点接触晶体管。
1953年出现了锗合金晶体管。
1955年又出现了扩散基区锗合金晶体管。

1957年美国仙童公司利用硅晶片上热生长二氧化硅（SiO2）工艺制造出世界上第一只硅平面晶体管。从此，硅成为人类利用半导体材料的主要角色。

1958年美国德州仪器公司青年工程师基尔比将几个锗晶体管芯片粘在一个锗片上，并用细金丝将这些晶体管连接起来，形成了世界上第一块集成电路。

1958年我国第一枚锗晶体管试制成功。

1960年初美国仙童公司的诺依思用平面工艺制造出了第一块实用化的集成电路芯片。这个芯片包含了4个晶体管和6个电阻器，组成了一个环形振荡器。集成电路的发明为人类开创了微电子时代的新纪元。

1961年，德州仪器为美国空军研发出第一个基于集成电路的计算机，即所谓的“分子电子计算机”。美国宇航局也开始对该技术表示了极大兴趣。当时，“阿波罗导航计算机”和“星际监视探测器”都采用了集成电路技术。
1962年我国第一代硅平面晶体管问世。
1962年，德州仪器为“民兵-I”型和“民兵-II”型导弹制导系统研制22套集成电路。这不仅是集成电路第一次在导弹制导系统中使用，而且是电晶体技术在军事领域的首次运用。
1963年，F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术。

1965年， 摩尔定律诞生，戈登·摩尔（Gordon Moore）在Electronics Magazine杂志一篇文章中预测，未来一个芯片上的晶体管数量大约每年翻一倍（ 10年后修正为每两年）。

1965年我国第一代单片集成电路在北京、石家庄和上海等地相继问世。
1966 年， 美国 RCA 公司研制出CMOS 集成电路， 并研制出第一块门阵列（ 50 门）。
1969年，英特尔公司为日本计算机公司最新研发的“Busicom 141-PF”计算机设计12块芯片。但英特尔公司的工程师泰德-霍夫等人却根据日本公司的需求提出了另一套设计方案。于是诞生了历史上第一个微处理器--4004。
1970年，世界上第一只数字手表。
1971年，Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），包含2000多只晶体管，采用Intel10μm PMOS技术生产，标志着大规模集成电路出现。
1972年，我国自主研制的大规模集成电路在四川永川半导体研究所诞生，实现了从中小集成电路发展到大规模集成电路的跨越。
1974年，RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802
1975年，上海无线电十四厂成功开发出当时属国内最高水平的1024位移位存储器，集成度达8820个元器件，达到国外同期水平。
1976年16kb DRAM和4kb SRAM问世。
1978年，64kb DRAM诞生，在不足0.5cm2的硅片上集成了14万只晶体管，标志着超大规模集成电路（VLSI）时代的来临。
1979年Intel推出5MHz 8088微处理器，之后，IBM基于8088推出全球第一台PC。


想要大规模普及，还是只能走单晶硅路线。锗晶体管是投机路线，后续无力，代价高昂。

张浩-雷霆万钧

lzy0702 发表于 2019-9-4 15:00
锗晶体管的掺杂能不能也用类似光刻的工艺完成，虽然未必要像现在一样用离子注入法，用CVD或者PVD之类的方法 ...

可以用类似的工艺，效率高，人工依赖低，但需要设备，譬如真空镀膜金线热压设备等，大概也适合上小规模集成电路。不过这些设备临高无法自产!
蒸发合金工艺（evaporated alloying technology）是用真空蒸发方法在半导体晶片上蒸发一层合金材料，然后加热，使合金材料与晶片形成合金而制成PN结。这种工艺可以较精确地控制合金深度和合金面积，而且也可改善合金的机械性能。用蒸发合金工艺可制作高频晶体管，广泛用于锗器件的生产中。
工艺流程
蒸发合金过程是在专用的高真空镀膜设备(俗称蒸发台)上进行的。
蒸发合金时，将锗片和蒸发午金源放入蒸发台的讣罩内，锗片上放有掩蔽网膜。当钟罩内达到一定的真空度后，使锗片预热(通过锗片下面的加热器通电加热)一段时间，然后进行蒸发。先蒸发发射极，由于铝锗合金的共熔点为424℃，因此蒸发寸的锗片温度应控制正比共熔点略高的温度范围，譬如430℃左右。在此温度下形成p-n合金结(发衬结)。之后蒸发基极电极，并在360℃左右形成欧姆接触电仪。
蒸发层(铝层和金锑层)的厚度可通过蒸发寸间和蒸发金属源的用量来调整，通常厚度为1500-3000埃。
由于锗台面管的电极很窄，因此，热压用约会丝直径也必须很小，金丝的直径应该比电极宽度小一半以上。譬如宽度为25微米的电极，金丝的直径最大只能选择为10-12微米。

张浩-雷霆万钧

类似光刻蚀刻，是要掩膜组合来进行(下图)。
掩蔽网膜的构造
为了蒸发规定大小的电图极，掩蔽网膜的缝隙必须和电极所要求的尺寸相同。常用的缝隙呈矩形，尺寸为25 X 50微米、25 X75微米和25 X 150微米。
实际应用的掩蔽网膜是由隔板、网膜和压板三部分重迭起来组成的。掩蔽网膜的缝隙实际上并不是单由网膜构成的，而是由隔板和网膜相互重合配套构成的。隔板和网膜上均有矩形的穿孔，但它们的几何尺寸并不相同，隔板上的矩形穿孔的宽度应等于掩蔽网膜上所要求的实际隙缝的长度，而网膜上矩形穿孔的宽度应等于掩蔽网膜上所要求的实际隙缝的宽度，当隔板和网膜重合起来（使两者的矩形穿孔交叉垂直地迭合）时就形成了我们所需要的隙缝尺寸。

张浩-雷霆万钧

元老院 发表于 2019-9-4 15:47
提纯金属的常用方法区熔法，也可以提纯硅，只是理论极限是6个9，勉强可以做分立器件。
集成电路简史（20 ...

   硅晶体确实是主流，性能好潜力大，批量生产成本低。
   可需要大量设备，提纯难度高，旧时空带来？需要的大量高纯化学消耗品？可比手工锗晶体管要求更高!
   五十年代硅晶体管良率一直无法突破，所以有了锗晶体管的几年风光，到六十年代索尼组织上千名科学家攻关克服了难关。
    老实说以元老院的水准，即使锗晶体管难度也大，锗的富集提纯对元老院来说也要克服，还有区熔提纯拉单晶需要消耗大量电力，如果良率低，回收消耗更大(如果电力上来倒可以用蛮力这样干)。
   锗晶体管甚至小规模集成电路，可以帮助元老院进入电气化，收音机电视机，工业控制，还有初期的计算机，甚至可以上大型机完成初步查阅资料及初期互联网功能。
    难道元老院一直等候硅晶体管？元老院旧时空的无线电报设备能维持多久？还有大图书馆。我对硅晶体管也不太了解，不过初步判断难度极大!
     锗如果用于初期发展，相对成本也不高，早期收音机只有几个管。只要不是大量使用的计算机。
   一立方厘米锗大概5-6克，按上面计算大概是五千个锗管的量，扣除损耗，大概每克锗可以生产4-5百个晶体管，如果良率出问题，那就要大幅变化。

   现在是哪位元老去韶关提炼铅锌银，余渣再去提炼锗镓铟，不仅是锗!锑已经有了，也需要提纯，又消耗电!。需要这方面冶金的元老，还要电力发展，半导体需要大量电。
   所以即使是锗晶体管，元老院也是难关重重!
1644北征前不知能否出来。
  最顺利假设
1637韶关开始提炼铅锌。
过二三年到1640初步完成富集初步提纯拿到冶金级锗。
1642完成单晶提纯
1644研制出锗晶体管，
  过几年后量产？

张浩-雷霆万钧

硅晶体的提纯难度!估计元老院要几十年，这只是第一步

张浩-雷霆万钧

    1947年，贝尔实验室肖克莱等人发明了锗晶体管。
    当时没有拉锗单晶(半导体材料区熔拉单晶要大概要52年)，使用定向凝固技术，就是锗晶体在容器中加热溶解，然后冷却凝固，等上面只有5%熔液时倒掉，这样反复操作，最后得到锗晶体管的原料，大部分再回收重来，步骤繁琐，电力消耗巨大。
   初期 也试过硅，没用!
   

元老院

张浩-雷霆万钧 发表于 2019-9-4 19:53
硅晶体确实是主流，性能好潜力大，批量生产成本低。
   可需要大量设备，提纯难度高，旧时空带来？需 ...

CPU为何只用硅做，而不用能耗更低的锗？
　　我们组是目前世界上唯一一个用Ge3H8和Ge4H10生长锗的研究组。目前我们在硅上面长锗已经能长得很好了，长出来的锗膜可以用来做衬底生长其他的半导体材料。我手头正在进行的一个课题是锗的in-situ doping， 已经出了两篇文章，还在继续努力中。。。

　　再说一句，近三五年来锗基半导体方面进展很大，但是不少同行还没完全了解这些进展。如果看以前的书本上讲的一些关于生长锗的局限，现在很多都已经被攻克了。以前人们说在硅上没办法直接长锗，还有得用高温，或者需要几个GeSi的buffer，十年前确实是这样。但现在我在三百多度的温度下直接在硅片上生长锗，出来的膜质量很不错。

　　1948年，世界上第一个点接触晶体管是用锗做哒~就是这个样子

在遥远的上古时代（1950~），那时候集成电路还没有发明，晶体管的分立器件就已经慢慢由锗变成了硅。这是为什么呢？ 世界上第一个和第一个商用的双极结型晶体管都是用锗做的。摩托罗拉公司当时还是一家车载收音机的制造商。摩托罗拉是当时第一家使用晶体管来制造收音机的厂商。但是好景不长，摩托罗拉收到了大量用户投诉，说他们发现摩托罗拉的车载收音机在午后的阳光下曝晒一个下午后，就不再工作了。摩托罗拉被搞得焦头烂额，这从市场层面给了摩托罗拉公司很强的动力用硅替换锗来制造晶体管。

　　为啥会这样呢？因为锗在受热之后会变成本征态，这使得n型半导体和p型半导体都失去了他们特有的性质，那结果呢就是双极结型晶体管不能再工作了。而硅可以经受更高温度的考验。

　　硅取代锗其实是历史的必然，让我们来看看硅棒棒的性质吧：

　　有着和钻石一样棒的晶体结构，这赋予了硅极好的稳定性和强度

　　超棒的队友二氧化硅（SiO2），用简单的炉式氧化法就可以得到非常高质量的二氧化硅，而且界面态很少（~）。啥是炉式氧化法呢？大概就和烤面包差不多，类似你把硅片放到一个充满氧气的烤箱里去烤一下。其实很多半导体工艺都能找到生活中的类比物，太阳能电池的制造就和咱们烙煎饼果子差不多，我会乱说？

　　硅的带隙更大，具有更好的热稳定性

　　硅材料便宜啊，硅都是沙子提炼出来的，想想地球上有多少沙子可以用吧！

　　还有一点非常重要！锗CPU 75度以上就不能工作了，那还让我们怎么用小米手机煎鸡蛋呢，对吧？


前面提到：
1958年美国德州仪器公司青年工程师基尔比将几个锗晶体管芯片粘在一个锗片上，并用细金丝将这些晶体管连接起来，形成了世界上第一块集成电路。

看图片，注意到这是分立器件“粘在”一起。没法子大规模制造，没有任何后续的报道。

1960年初美国仙童公司的诺依思用【平面工艺】制造出了第一块实用化的集成电路芯片。
这才是能够大规模制造的工艺路径。

张浩-雷霆万钧

元老院 发表于 2019-9-4 20:17
CPU为何只用硅做，而不用能耗更低的锗？
　　我们组是目前世界上唯一一个用Ge3H8和Ge4H10生长锗的研究组 ...

1锗晶体管高温性能差，怕潮(所以要封闭提高寿命)，但这是没办法的事!硅这块我不太了解，但就初步了解，很困难!对于临高!
如果搞硅晶体管，难题如山!
2关于收音机问题，不让锗晶体管在这个高温下工作就是了，为何要在爆晒下工作，不能挡一下!，其实后来摩托罗拉等已经锗晶体管改善了高温性能，但还是远不如硅晶体管。
锗晶体管不是用来搞手机的，来个小规模集成电路就够了!(其实也需要大量设备)
3锗晶体管有合金扩散蒸发法，需要真空镀及热压接线等一批设备，摆脱繁琐的人工接线，类似平面工艺，比较适合小规模集成电路。
用掩膜排列，再蒸发扩散，起到类似光刻作用。掩膜工具图

Etain

这个太赞，终于看到未来电子设备的希望了。

电子设备随着时间的流失，逐渐老化，是时候点开这个科技树了。

张浩-雷霆万钧

关于硅晶体管体系，同人曾经设想，到三线厂，搞一套土法设备，最好是小而全的，可大批设备(有些损耗的需要补充新设备代替)，还有大量配件。就算这些开金手指，还有人员，大量高纯化学品消耗!
更何况这些设备维护需要人!还有元老院是否能保持维护这些设备寿命到复制出？
下面是一个小而全的半导体厂(高纯多晶硅还是要采购)。

一、国营八0七0厂概况
1、建厂背景
文化大革命期间，为反对帝国主义的侵略，毛主席提出：“备战，备荒，为人民”“深挖洞，广积粮，不称霸”，还提出在我国大西南建设大三线战略生产基地的思想。林彪提出了建设三线的“六字方针”：靠山，隐蔽，分散。根据这些指示山东军政首脑经中央批准决定在沂蒙山区建设山东的小三线。小三线的主要内容是：建设一批国防军工企业基地，其中包括一批电子军工企业。我们厂即是在此背景下于1970年初开始建设的。
2、八0七0厂建设情况
国营八0七0厂的厂址在山东省临沂地区（现为淄博市）沂源县（又称南麻县）南部山区的山沟里，离沂源县城大约有25公里。全厂东、西、北三面环山，南面面临两个小山村，杨庄和张庄，两个庄南边又是山了。当时，在沂源县已建了一些军工企业，比较出名的有：沂源西部的土门一厂、土门二厂，沂源东部的红旗机械厂和沂源中部的东风化肥厂等。其实，我们厂是建在半山坡上。全厂占地面积大约有二百亩左右。厂的西部是单身职工宿舍区，就是沿着山坡建的一排排石头平房，有二十几排平房吧。我们把厂的这一区域叫：西山。“西山”最下面的建筑就是我们的职工食堂。食堂其实也当作大礼堂用，是个大约宽二十几米、长四五十米、高五六米的石头房子。现在想想我们的食堂（大礼堂）还是挺气派的，四面墙都是一色的青石加水泥砌成，大梁是钢梁结构，没有一根柱子，灰瓦盖顶。食堂的北上方是一个蓝球场；食堂的南下方是我们的露天剧场（露天电影院）。食堂的西南方向150米左右的地方是我厂的医院和汽车队。厂的东部是家属宿舍区，也是顺山坡建的一排排石头房屋，有二、三十排吧。我们把这一区域叫：东山。“东山”下面就是一条进厂的大路，大路直通我厂大门。顺着这条大路向东南可走出我厂所在的山沟到达鲁村乃至沂源县城。出厂门向南50米的路东侧（即“东山”下面）是我厂的招待所，所谓招待所其实也就是两排石头平房；路西侧是我厂的小卖部和邮局。在我厂的小卖部除了可以买到日用百货外，还可以买到菜和肉等食品，那时小卖部的交易量不算小。我厂的中部是生产工作区。生产工作区四周有一道石头砌的围墙，将这一区域与“东山”和“西山”隔开。围墙的南开口就是我厂大门了。在我的记忆中我厂的大门上从来没有挂过标有厂名的牌子，所以我厂的两个厂名（山东半导体研究所和国营八0七0厂）中哪个更正式些到现在我也没搞清。从大门进厂向北是一片渐渐高起来的漫山坡，整个厂的生产车间和办公用房屋都建在这个山坡上。这个区域的中央部位有三排比较宽的石头平房，是我厂首脑机构所在地，历任厂党委书记、厂长，副书记、副厂长、机关各科室负责人和其他工作人员都在此办公，我们称这里为“厂部”。厂部向北是我厂锅炉房，锅炉房再向北200米开外有座三层青石大楼，这是我厂最大也是最雄伟的建筑，它的建筑面积大约有2000平米吧，我们的二车间、四车间就是在这里生产出了我国航天卫星曾用过的晶体管的。在二、四车间生产大楼的侧下方是六车间的一个很大的金加工厂房。厂部和二、四车间等建筑的周围有一条环厂马路。环厂马路外侧的山坡上由西向东建有五座青石楼房，它们依次是：一车间（材料车间）生产楼、制版和总测楼、三车间生产楼、氢氧站以及厂区东北角地势最高的“拐角楼”（先为曲融法拉单晶用楼，后来职工子弟小学设在这里）。前三座楼均为1000平米左右的两层楼房；氢氧站是一座专为氢氧气制备设计的500至600平米的建筑；“拐角楼”为1200平米左右的三层楼房，因其建筑形状为L形而得名。从1970年到1980年的十年间国家为我厂建设共投资2000多万元人民币，主要用于基建和购买生产检测设备了。这些投资相当于现在的几亿元人民币了，可见当时山东建设三线的决心之大。
3、八0七0厂的组织结构
①八0七0厂领导机构就是“厂部”了。
  8070厂是文化大革命期间建厂的，当时的建厂指导思想是要建一个半导体器件生产方面的“小而全”的厂子。从1970年到1980年10年间经过全厂职工的努力，建成了一个从单晶硅片子的制备，直至能够独立生产晶体管成品和中小规模集成电路的军工企业。厂子有单晶硅和单晶硅片子的制备车间(一车间)，晶体管和集成电路芯片制造和封装为成品的车间（二、三、四车间），晶体管芯片制作用光刻版、母版制作及成品晶体管、集成电路测试车间（五车间），还有半导体器件制造所需的各种水、气制备和金加工车间（六车间）等。应该说在当时半导体器件生产方面是一个能力比较全面的企业。在70年代初期我厂的生产设备在国内可以说是比较好和比较先进的，在国际上也达到了中等技术水平。厂内的单晶炉、扩散炉、蒸发炉、光刻机、各类测试仪等生产设备都是当时国内研制出来的最新产品，或从国外进口的设备，特别是半导体器件生产的关键设备—工具显微镜都是德国进口的产品，这种显微镜能达到准纳米级了，连上海的半导体生产大厂都没有，我厂一进就是好几台。
到1978年，我厂生产的主要产品有低频大功率晶体管、高频大功率晶体管、G35、G36、G37和2Z210、2Z211高频小功率晶管和P-MOS系列中小规模集成电路。
1970年—1973年我在一车间工作。一车间当时有三台单晶炉、二台高频外延炉和一些切片、磨片设备。硅单晶拉制是一项高精细、高技术工作，其过程大体是：将装有多晶硅的石英坩埚放在单晶炉内电加热至摄氏1000多度，等石英坩埚中的多晶硅化为液体后用子单晶条（1mm见方、长30～40mm的单晶）去接触硅液面，使接触界面的硅原子按单晶条的单晶硅原子重新排列，逐渐提拉，生成新的单晶硅，直至将坩埚中的硅全部拉出。到后来一车间四排除几位老工人外，很多学徒工都能单独操作拉单晶的全过程，其中李林忠的技术是最好的。合格的单晶硅（最大直径一般为5～8cm，长约10～17cm，萝卜状）再经过切片、磨片、抛光、外延（高频大功率管用硅片）等工序后制成单晶片，即可送管芯车间制作芯片了。到我从大学回厂时几个管芯生产车间用的单晶片基本可由本厂自我满足供应。我的工序是负责对单晶硅、外延片的测试。测试设备当时有三探针测试仪，四探针测试仪等，比较简陋。三探针装置还是我和赵沂波、徐竹江等人用有机玻璃自制的。外延生产就是在中性单晶硅圆片上生长一层不同电阻率的单晶层，供高频大功率晶体管芯片制作的特殊需求，这在当时是较为先进的工艺技术。它的整个过程都是在高频炉里完成的。外延片生产时，高频炉内温度也有1000度左右，还通着氢气，技术难度和危险性都不小。除老工人外，当时掌握这项技术比较好的有董建军、于文涛、徐法文等人。我的几个朋友张胜军、李友谊、徐明等人当时都在一车间磨片工序上，他们聪明好学，技术也不错，就是太年轻有些淘气，周指导员对付他们有些吃力。
1976年—1980年期间我从大学毕业回厂到二车间工作。二车间用平面工艺生产高频小功率晶体管，主要有G35、G36、G37军用高频小功率晶体管和电视机高频头用2Z210、2Z211高频小功率晶体管。70年代后期还试生产了P-MOS集成电路。平面工艺生产PNP型晶体管的工艺过程大体是：单晶硅氧化（高温850℃～1000℃、通氧20～30分钟）—第一次光刻（刻扩硼窗口）—扩硼（高温、800℃～900℃左右，10～15分钟）同时第二次氧化片子表面—第二次光刻（刻扩磷窗口）—扩磷（高温800℃～900℃，时间10分钟左右）同时再次氧化—第三次光刻（刻铝接触窗口）—蒸铝—第四次光刻（反刻出铝引出条）—片子背面蒸金—管芯测试（选好管芯）—划片（将好管芯分离出来）—热压、封装（将好管芯引出管线并封装于金属壳中）—总测（对晶体管筛选、分类）—成品包装出厂。整个工艺过程的每个工序都要对片子进行反复的化学清洗处理，主要是用高纯硫酸、硝酸、王水等化学试剂（一般必须达到分析纯和优级纯）煮沸，再用高纯去离子水蒸沸冲洗。
这套工艺手段在70年代初期应该说还不太落后于国际水平。我厂当时生产产品的成品率较低，但由于我们的测试设备比较先进，所以选出的合格管子的质量还是可以的。我厂的各类晶体管都曾上过我国的卫星、导弹，受到国防科工委的表彰。大家在周建俊、宫衍民、贺继凯等车间领导的带领下，努力工作，也取得了一些成绩。记得当时车间还组织大家劳动竞赛，我和李俊江、李其平等组成的竞赛小组实力还不俗哪。建厂十年间，生产形势最好的一年是1978年，这一年我厂赢利20余万元。但到70年代末期，从一个工业企业的角度来看，它的一些本质弱点开始无情的显示出来：第一，技术生产管理的粗放性。下面举例说明一下这种粗放的程度。我在二车间的四年间，每个管型的生产都没有一本完整正式的工艺文件，生产凭工人自己确定工艺条件，自己操作，出了问题也不追纠生产者的责任，只是车间干部和技术人员。
   下面举例说明一下这种粗放的程度。我在二车间的四年间，每个管型的生产都没有一本完整正式的工艺文件，但我厂清洁制度也没有很好地建立起来，使生产受到了严重影响。有一次，一批片子到后工序测试合格率很低，检查原因竟是由于前工序操作人员中午吃大包子没洗净油手所致。第二，由于我厂的生产车间楼都是用石头建的，又没有进行密封处理，所以生产环境（主要指清洁程度）很差，根本无法保证半导体生产所要求的高清洁度。第三，也是最重要的一个弱点，就是全厂职工不安心在山沟里工作········
大量土法上马，半导体厂房有洁净要求，但是，那个时候，上面强调土法上马，学习宣传的材料也都是这样的内容。有份材料讲，上海某单位狠批贪大求洋的思想，坚持自力更生，土法上马，在茅房里生产出二极管。在这样的氛围中，魏志俊自然不能坚持“洁净化”的观点。无奈中，他将生产楼的窗框予作成双层的，以备后时可改成双层窗。可叹的是，逐渐发现这个致命缺陷，却将责任砸在所领导头上，魏志俊自然也有份。·········
一九八三年四月，8070厂下放到安丘县，110名职工分到安丘无线电厂，称南厂。150名职工分到安丘无线电元件厂，称北厂········
2003年，安丘无线电厂破产倒闭。

张浩-雷霆万钧

天朝搞三线厂大量设备还是需要进口，还有国内厂家配套!在17世纪可没有厂家给你维修!一起要自己来，所以看看上面最简单的硅晶体管厂，需要的资源及难度!而且有整个天朝工业体系的支持，甚至国外进口

元老院

张浩-雷霆万钧 发表于 2019-9-4 23:13
1锗晶体管高温性能差，怕潮(所以要封闭提高寿命)，但这是没办法的事!硅这块我不太了解，但就初步了解，很 ...

你这掩膜只是做分立器件吧。有明确制造集成电路的例子么？

第二章硅锗的区熔提纯
化学法提纯单晶硅
区熔法制备单晶硅
真空高阻区熔硅单晶生长技术的研究对策
真空FZ技术有利于硅中诸如磷、氧、碳这类杂质的蒸发,硅中除硼外的其他杂质分凝效应明显,可以通过慢速区熔,将K<<1的杂质分凝到晶体的尾部, 因而采用FZ法可获得纯度很高的硅单晶。

生产P型高阻区熔硅单晶,国内采用的是对区熔用多晶硅棒进行多次高真空区熔提纯的方式,而原料则选用从国外进口的标准级区熔用多晶硅棒。

硅中所含的各种杂质中,硼的分凝系数为0.9,因此在区熔过程中的分凝效果不明显。磷元素分凝系数为0.35,可表现出较明显的分凝作用。除了这两种杂质外，其它杂质在区熔过程中的分凝效应都非常明显。

区熔法超纯单晶硅数值模拟方案
在区熔法单晶硅生长过程中，熔体中存在着受重力作用而引起的自然对流，受熔体自由表面张力的驱动而产生的对流，另外还有旋转引起的强迫对流等多种对流作用，熔体的流动模式十分复杂。
       生长的单晶硅质量受到很多传质、传热及对流因素的影响。例如生长材料的热扩散率、溶质扩散率、表面张力、熔点以及热传输系数等物理性质以及实际的工艺参数如单晶半径、拉晶速度等因素都 能影响晶体质量。为了获得高质量的单晶硅，同时也为了优化工艺设备，多数企业还有机构都希望借助先进的计算机技术手段来辅助工艺分析。
       随着高速计算机的迅速发展，数值模拟方法为解决这一类复杂物理场的实际问题提供了一种重要手段。利用数值模拟技术对超纯单晶硅区熔法技术所涉及的复杂物理场进行分析和研究，可以快速有效的解决工艺问题，提高生产质量并优化工艺路线。计算机数值模拟的方法已经成为目前国内外广泛使用的分析手段。

3. 数值模拟解决方案
       FEMAG/FZ是针对晶体生长区熔法（FZ）而开发的专用软件，可以帮助用户全面分析单晶硅区熔法生产过程中的热场、应力场、流场、缺陷、加热器功率等问题，并具有辅助工艺优化设计的功能。