在林翰民的理论指导下,热场设计越来越精准,磁场辅助技术应用得愈发成熟,掺杂技术——通过掺入磷、硼等元素制备N型或P型硅——也取得了突破,能够精确控制硅片的电阻率和型号。
研究所制备的高纯硅锭和硅片,开始小批量地送往国内几家主要的半导体器件厂进行试用。
反馈最初是谨慎的,但随着一批批质量稳定、参数达标的硅片得到验证,订单开始慢慢增加。虽然产量还很小,成本也居高不下,但它就像星星之火,为国内蹒跚学步的电子工业注入了最原始的动能。
就在研究所各项工作渐入佳境之时,外面的风却越刮越紧。
1969年,动荡的浪潮不可避免地波及到了相对封闭的科研院所。
一天下午,研究所里突然闯进了一群不速之客。
他们都很年轻,神情激动,声称要“破除迷信,打倒反动学术权威”,目标直指林翰民!
“林翰民!出来!你这个留过洋的臭老九!崇洋媚外!散布唯心主义科研路线!必须接受批判!”为首的一个年轻人大声喊道,试图冲击实验室。
林翰民正在办公室里计算一组数据,闻声脸色瞬间一白。他一生耿直,醉心学术,何曾见过这等阵势。
所里的年轻研究员们大多愣住了,有些不知所措。
何沁试图上前理论,却被粗暴地推开。
就在混乱之际,陆向真闻讯从隔壁的净化间冲了出来。她甚至没来得及换下实验服,脸上还戴着口罩,只露出一双锐利如寒星的眼睛。
“住手!”她的声音不高,却带着一种不容置疑的威严,瞬间镇住了场面,“这里是国家重点科研单位,正在进行绝密级研究任务!谁给你们权力在这里撒野?!”
那为首的青年被她的气势慑了一下,但随即梗着脖子道:“我们是来革命!来揪出隐藏的阶级敌人!林翰民历史有问题,思想反动,阻碍科研发展!”
“放屁!”向真厉声打断他,一步上前,目光如刀锋般扫过那群人,“林翰民教授是研究所请来的专家,是国家需要的宝贵人才!他的工作,对国防建设、对国家未来至关重要!你们懂什么?凭什么在这里指手画脚?!”
“你……你包庇他!你和他是一路的!”那青年有些气急败坏。
“我包庇?”向真冷笑一声,猛地摘下口罩,露出清瘦却坚毅的面容,“我是这个所的所长!这里的一切,我说了算!我手下的人,轮不到外人来动!有什么问题,让保卫部的人来,让你们上级拿正式文件来!现在,立刻给我出去!否则,别怪我以破坏国家科研项目为由,通知警卫连!”
她的目光扫过那些略显迟疑的闯入者,最后定格在为首青年脸上,一字一句地道:
“我、看、谁、敢、作、乱!”
那一刻,她仿佛不再是那个埋首实验室的科学家,而是当年在西北基地、在湖北农机厂,那个敢于抡起扳手砸倒歹徒、驾驶拖拉机与洪水猛兽搏斗的战士。
那股经历过生死考验、守护过国之重器的凛然气势,绝非几个被煽动的青年所能抵挡。
现场一片寂静。
闯入者们被她的气势彻底压倒,面面相觑,进退维谷。
陆向真的举动仿佛是一个信号,所里其他年轻研究人员也纷纷反应过来,自发地围拢过来,站在她身后,虽然没有说话,但沉默的姿态却表达了无声的支持。
王世钧带着几个工人师傅也闻讯赶来,手里还拿着扳手等工具,虎视眈眈地站在实验室门口。
形势瞬间逆转。
那为首的青年见势不妙,色厉内荏地撂下几句“你们等着”、“走着瞧”的狠话,带着人灰溜溜地走了。
危机暂时解除,实验室里却弥漫着一种压抑的后怕和不安。
向真深吸一口气,走进林翰民的办公室。老教授坐在椅子上,脸色依旧不好看,手指微微颤抖。
“林教授,你没事吧?”向真关切地问。
林翰民摇摇头,苦笑道:“没事……给所里添麻烦了。我这把老骨头……”
“别这么说。”向真打断他,语气坚决,“你是我们所的顶梁柱,没谁都不能没你。林教授,你现在就托一个可靠的人去把你家里重要的东西、需要的生活用品带到研究所来,等以后局势稳定了再回去,平时不要出研究所。以后这种事情不会再发生,我保证。”
她说到做到。
事后,她立刻亲自去找了上级主管部门和军管会负责人,态度强硬地陈述利害关系,强调半导体材料研究的极端重要性和保密性,坚决反对任何形式的外部干扰,并以个人政治生命担保林翰民和研究所全体人员的清白与忠诚。
同时,她也在所内加强了安全管理和思想教育,要求大家专心业务,不参与、不议论外界是非。王世钧更是加强了门禁,闲杂人等一律不得入内。
在陆向真强有力的庇护下,研究所如同一片在惊涛骇浪中艰难维持稳定的孤岛,得以继续专注于科研工作。林翰民深受感动,更加废寝忘食地投入工作,将他毕生所学倾囊相授。
只是,他的性格依旧固执,甚至在技术问题上更加“较真”。
在一次关于新型热场设计方案的技术讨论会上,林翰民和陆向真发生了激烈的争执。
林翰民坚持认为,应该采用他基于经典热传导模型计算出的、更为保守和对称的热场设计,认为这样更稳妥,风险更小。
而陆向真则在大量实验数据的基础上,提出了一种非对称的激进设计思路,认为这样可以更好地抑制熔体对流,获得更均匀的晶格结构。
“陆所长!你的想法太大胆了!缺乏理论支撑!热场不对称会导致应力集中,很容易长晶失败甚至炸膛!这个风险我们不能冒!”林翰民激动得脸色发红,据理力争。
“林教授,理论需要实践检验和修正!我们之前的经验已经表明,完全对称的热场并不能解决所有问题!熔体内的对流是三维的、复杂的!我认为非对称热场恰恰可以产生一个反向的抑制力!我们必须尝试!”陆向真毫不退让,指着模拟数据和图解。
“尝试?拿一炉价值连城的高纯硅料去尝试?万一失败了,这个责任谁负?工期耽误了怎么办?”林翰民拍着桌子。
“科研本身就是冒险!不敢试错,就永远无法突破瓶颈!责任我来负!”向真语气斩钉截铁。
会议室里鸦雀无声,何沁、王世钧等骨干面面相觑,不敢插话。两位技术权威的争论如此激烈,实属罕见。
“你……你这是经验主义!是蛮干!”林翰民气得胡子都在抖。
“林教授!我是基于数据和实验观察做出的判断!不是瞎干!”陆向真也提高了音量,“如果我们一切都墨守成规,跟在别人后面亦步亦趋,那还要我们这个研究所干什么?!”
争论持续了整整一个下午,谁也无法说服谁。
最终,向真基于所长的职责和项目进度的压力,强行拍板,决定按她的方案进行下一次试验。
林翰民脸色铁青,摔门而出,一连几天都不和陆向真说话,只是埋头做自己的计算,仿佛要用事实来证明向真的错误。
陆向真心里也不好受,她尊重林翰民,知道他的固执源于对科学的严谨和敬畏。
但她更相信自己的判断,那是无数次成功与失败淬炼出的洞察力。
试验那天,气氛格外凝重。所有人都知道这场试验背后的争论。
林翰民也来了,他远远地站在角落,面无表情地看着。
炉火燃起,新的非对称热场开始工作。仪表盘上的数据曲线呈现出与以往截然不同的走势。所有人的心都提到了嗓子眼。
出乎意料的是,熔区异常稳定,甚至比以往任何一次都要平静。引晶、放肩过程异常顺利。当硅棒进入等径生长阶段时,其表面的光泽度和均匀度肉眼可见地优于以往。
成功了!
当最终的检测数据出来,显示晶格完整性、电阻率均匀性、少数载流子寿命等关键指标均大幅提升,甚至超越了预期目标时,整个实验室沸腾了!
王世钧激动地狠狠一拍大腿:“成了!所长!您的法子真神了!”
何沁也露出了如释重负的笑容。
向真长长地舒了一口气。
只见老教授独自走到主控电脑前,仔细地看着拉晶过程记录下来的温度、功率、转速等海量数据曲线,又拿起计算尺和草稿纸,飞快地演算着什么。
良久,他放下笔,缓缓地转过身,走向向真。
实验室里安静下来,大家都看着他们。
林翰民推了推眼镜,脸上没有了之前的怒气,取而代之的是一种复杂的、混合着困惑、佩服和一丝尴尬的神情。
“陆所长,”他开口,声音有些干涩,“我……我刚才重新计算了一下。在引入你设计的非对称热场后,熔体内的温度梯度和流场分布确实发生了改变,产生了一个……一个我之前模型中没有考虑到的次级环流,这个环流恰好抑制了主对流的振荡……你的设想,从理论上是成立的,是我之前的模型过于简化了。”
他顿了顿,向着向真,微微欠了欠身:“对不起,是我固执己见了。你的决策是正确的。”
陆向真连忙扶住他:“林教授,别这么说!没有你之前扎实的理论基础和严谨的作风,我们也不可能有今天的积累。我们的目标都是一样的,都是为了把事儿做成,做好。你说是吧。”
一场风波,最终以技术的突破和彼此的更加敬重而告终。
这件事也让所里的年轻人深刻体会到,科学探索既需要林教授那样的严谨与坚守,也需要陆所长那样的魄力与创新。
时光飞逝,进入七十年代。研究所的工作一步步走向深入。
高纯多晶硅实现了小批量稳定生产,纯度向着“9个9”乃至更高迈进;单晶硅的直径不断增大,质量稳步提升;林翰民带领的理论小组对硅中缺陷成因、氧化层质量、界面态等基础问题的研究取得了系列进展,撰写的大量内部研究报告成为指导工艺改进的宝贵财富;
在向真的坚持下,一个小型的光刻胶研究小组也悄然成立。
虽然条件极其简陋,只能从最基础的环化橡胶-双叠氮系负性光刻胶做起,但毕竟迈出了布局光刻技术的第一步。
人才培养方面,更是硕果累累。
何沁已成为分管工艺和质量控制的副所长,严谨细致,作风硬朗;王世钧是当之无愧的设备与中试负责人,哪里有问题,哪里就有他;当年招进来的那批年轻大学生,如今都已成长为各研究室、各工艺环节的骨干力量。
最让向真欣慰的是她在湖北遇到的“小天使”江晓的成长。
1972年,江晓以优异成绩从华中工学院机械系毕业,1975年又拿到了北大材料系的硕士学位,随后婉拒了多家单位的邀请,毅然回到了培育她的新材料研究所。
初到所里时,面对偶像向真和诸多前辈,她依然有些羞涩和拘谨,大部分时间都默默埋头工作,刻苦钻研。但她扎实的理论功底、出色的动手能力和在关键时刻表现出来的勇气与忠诚,很快就赢得了大家的认可。