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第617章 第595章 積體電路技術研究

2025-08-23 作者:觀祗

看到羅教授不理解,李梟也就道:“教授,積體電路這一概念年的時候傑弗裡就提了出來,

他在文章中表示,要利用光刻、蝕刻、摻雜等工藝,將電晶體、電阻、電容等元件集中起來,集中到一塊矽基晶片上,組成邏輯電路,讓它具備簡單邏輯功能,就能縮小電路體積,在同樣體積之下,也能夠加入更多的電子元件。

雖然傑弗裡後來這一項實驗失敗了,但我認為,這一項技術是具備可行性的,就拿現在的計算機來講,咱們之前就研究的“59型計算機”,300萬次的運算速度,基本上就已經達到了極限,想要再往上很難。

之後的計算機發展,想要再一次突破,應該就是新一代計算機,我稱它為積體電路計算機,

電晶體計算機羅教授你也知道,它的訊號傳輸,是透過導線連線,訊號需穿越數厘米甚至更長的物理距離,才能夠那多個元件串聯起來,並且還易受電磁干擾。

但積體電路不同,他是把所有元件、電晶體,全部都集中在電子版上,這樣一來元件間距離就會縮至微米級,訊號傳輸路徑縮短數十乃至數百倍,這樣一來不僅能夠減少電磁干擾,還能夠加快訊號傳遞的速度。

不僅如此短距離訊號傳輸,也能夠減少能耗,還能進行高密度整合,能容得下更多電子元件,到時候沒準上百上千的元件,一塊小小的電路板就能夠放得下。”,說著李梟還用手在胸前比劃了一下大小。

李梟說的這些並不難理解,這就跟電子管計算機過渡到電晶體計算機一樣,也是因為類似的原因,這才讓計算機的速度越來越快。

而聽到李梟全部講完,羅教授臉上也帶上了若有所思的表情,感覺李梟所說的方法確實可行。

有問了幾個問題,就開啟了李梟遞給他的研究計劃書。

李梟計劃書上寫的很詳細,想要研究積體電路,這首先就是基礎半導體材料的研究。

想是矽如何提純,一般的工業矽它的純度在95%~99%純度,但這無法作為積體電路上面的材料,至少要提純到99.%以上,而這裡所用到的方法就是西門子法,也就是三氯氫矽還原,還有就是矽烷熱分解法。

也只有解決了雜質的問題,才能夠讓單晶矽,滿足器件電學效能需求。

其次就是單晶矽的生長技術,這裡則可以利用直拉法,來製造製備大尺寸單晶矽錠,以此突破晶體定向生長與直徑控制。

之後就是電晶體核心工藝的研究了,也就是透過氧化、光刻、擴散等,從而來實現器件小型化與穩定性。

從鍺檯面電晶體,轉向矽平面型電晶體,這樣一來就能夠讓表面鈍化減少漏電。

而這個國內突破有些難,不過前世早就有人想出了辦法,那就是用顯微鏡+紫外燈搭建“土光刻機”,來製造出矽平面型電晶體。

這個方法在前世1963年的時候,被國內王教授團隊突破,一舉打破了技術封鎖。

李梟也是把幾種方法作為建議,寫到了研究報告上。

除此之外,想要研究出積體電路這還不夠,還需要介質隔離技術和金屬化與引線鍵合技術。

介質隔離技術就是在電路元件外圍,形成反向偏置的P-N結,它的作用就是阻斷電流橫向擴散,這樣就能解決積體電路中,相鄰的元件短路難題。

而這一項技術到了後世,也是經過了數代的演化。

最開始是P-N結隔離技術,等到60年代後期又變成了氧化矽介質隔離技術,再往後就是淺溝槽隔離。

這個就要等到80年代去了。

等到00年以後,三維隔離法也會出現,李梟拿出的就是P-N結隔離技術,和二氧化矽介質隔離技術,兩種研究的方向。

不過也只是研究的方向,其中只涉及了一些理論,但具體該如何施行,這個就要靠團隊一起研究了。

金屬化與引線鍵合技術,最初版本還是比較簡單的,就是熱壓鍵合。

所謂的熱壓鍵合就是透過加熱加壓將金絲連線至晶片焊盤,這個很簡單,以國內現在的技術也製造的出來。

而60年代以後的技術就是鍵合技術,鍵合技術又分為兩種,一種是球鍵合,另一種是楔形鍵合,這兩種技術也是60年代工藝化標準技術。

這一用就是30年,等到90年代這才又一次取得了突破。

只有先把這些搞懂,才能製造出簡單的積體電路,當然複雜的積體電路就要上裝置了,就比如制擴散爐、光刻機、鍍膜裝置。

這些就不著急了,像是光刻機年首臺才被製造出來,鍍膜裝置也要等到60年代,至於制擴散爐雖然現在已及出現,但存在摻雜不均勻問題,想要解決至少要等到80年代以後去了。

現在的常壓閉管擴散爐也算是夠用,製造出來的積體電路,足夠組裝第三代計算機。

至於其它的一些裝置,這個李梟也需要好好研究研究,他打算等到計算機研究所,先研究完基礎材料,然後在研究這些裝置,到時候也不遲。

而羅教授看完也是感到了有些吃驚,上面的內容很詳細,直接可以作為研究規劃,並且都指明瞭方向,這也讓他不由道:“這些都是你這些功夫想出來了?”。

“怎麼可能,我研究了差不多三四年了,三四年前我看到傑弗裡提出的理論,我就意識到,積體電路肯定是未來的發展方向,我就開始琢磨、研究,只是可惜很多資料、技術,都被國外進行了封鎖,幾年下來也只研究了一些理論基礎,不過這些還需要驗證。”。

聞言羅教授也是有些佩服,一是佩服李梟的眼光,三四年計算機也才進入到電晶體時代沒多久,他沒想到李梟就想要了進一步的研究內容。

二則是佩服李梟的天賦,天賦太強了。

就憑藉一個理論,就能夠研究出這麼多東西來,並且在他看來,這些東西能實驗成功的可能性相當的大。

又看了一遍,羅教授這才道:“看來咱們還需要向上面在要些人過來,很多東西需要更專業人士來完成。”。

對此李梟也是點了點頭:“這倒是,不過我感覺這個有些難,現在各地都缺技術人才,不是那麼容易調動的。”。

“那也要試試,這可是關乎這未來計算機的發展,除了計算機以外,如果只能夠研究出來,自動化控制也會受到影響,和上面解釋清楚,上面應該會大力支援。”,羅教授道。

李梟也是道:“不只是自動化控制,像是 導彈的控制、軍事電子系統、通訊與光電子技術,也都會受到影響,就拿軍事電子系統,如果能成功的話我推測,積體電路的高抗干擾性,應該會讓現在雷達訊號處理速度提升3倍,甚至能夠實現超遠目標鎖定,

可以說如果能夠成功研究出來,這又將是一次新的技術革命。”。

剛開始羅教授還沒想到這麼多,聽了李梟的解釋,也是有些激動了起來,現在全球還沒有進行積體電路的研究。

如果國內真的研究成功了,這算是贏在了起跑線上,必須要重視起來,也就道:“我現在就向上說明這一情況,到時候咱們一起去彙報。”。

說著羅教授就拿起了電話,直接打了出去,很快電話就被接通了起來,在說明一下情況後,羅教授這才放在電話對著李梟道:“走,二領導現在就有時間,咱們現在就過去。”。

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