第402章硅与锗的提纯

作者:龙十傅 加入书签推荐本书

在短短几分钟内。处于感应线圈正下方的那一小段锗锭,温度飙升至九百三十八摄氏度。

固态的金属锗在这一小段区域内发生了物理相变,融化成了一团银白色的液态熔池。由于熔池的宽度很窄,液态金属在表面张力的作用下,并没有流散,而是稳稳地悬浮在固态锗锭之间。

这就是区域熔炼的核心——只融化一个极其狭窄的“区”。

“开启滑轨电机。移动速度设定为每分钟两毫米。”刘峰紧盯着那个耀眼的液态熔区。

机械丝杠缓慢转动,带着感应线圈向右侧平移。

随着线圈的移动,原本处于熔融状态的左侧边缘开始脱离高温区。液态锗的温度下降,重新结晶凝固成固态。而右侧原本是固态的锗锭,则进入感应圈的范围,开始融化。

这个银白色的液态熔区,就像一个微型的高温扫把,以极其缓慢的速度,沿着锗锭从左向右扫过。

区域熔炼的物理学原理,建立在一个被称为偏析系数的结晶学常数上。

对于锗晶体中的绝大多数杂质,它们在液态锗中的溶解度,远远大于在固态锗晶格中的溶解度。

这意味着什么?

这意味着,当液态熔区在移动时。左侧重新结晶的固态锗,会自动排斥那些杂质原子。杂质原子会本能地倾向于留在依然是液态的熔区中。

随着熔区不断向右移动,它就像一块巨大的磁铁,将沿途所有的杂质原子不断地“吸”入液态区域,并一路推赶着它们向右侧前进。

这是一个极其枯燥、缓慢的过程。

每分钟两毫米的移动速度。走完一根长达五十厘米的锗锭,需要四个多小时。

当感应线圈移动到锗锭的最右端并停止加热时。整个锗锭重新冷却固化。

“第一遍扫描完成。”刘峰看着冷却后的金属锭。

“这还不够。”

他拿起一份数学推演报告。经过一次区域熔炼,左侧的纯度虽然提高了,但依然没有达到百亿分之一的要求。

“进行第二次扫描。从左向右。”

加热线圈回到起点,重新融化出一个狭窄的区域,再次开始缓慢的平移。

十次、二十次、三十次。

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