“还有这个集成电路的布局……”张所长又翻了几页,“你是怎么想到这样设计的?”
“我参考了一些国外的资料。”许成梁解释道,“结合咱们国内的实际情况,做了一些改进。”
“嗯……”张所长沉吟着,眼神里多了几分认真。
他又仔细看了十几分钟,才合上方案,看着许成梁。
“许厂长,你这份方案,总体思路是对的。而且有些设计很有创新性。但是……”
他顿了顿。
“要实现这些设计,需要大量的实验和测试。这不是短时间能完成的。”
“我明白。”许成梁点头,“所以我才想联合贵所,还有京城机床研究所,三方合作。集中各方的技术力量,共同攻克难关。”
“三方合作……”张所长思考着,“这个想法不错。但是,许厂长,你们机械厂能提供什么?”
“资金和设备。”许成梁说道,“我们厂愿意投入十万资金,用于采购设备、材料,以及支付科研人员的补贴。另外,我们厂有先进的机床设备,可以用来制造数控机床的机械部分。”
“十万……”张所长眼中闪过一丝惊讶,“你们厂倒是很有魄力。”
“张所长,这个项目对国家意义重大。”许成梁认真地说,“如果能研发成功,不仅能大幅提升国内的工业水平,还能在国际上抢占先机。我们厂愿意为此承担风险。”
张所长看着许成梁,沉默了好一会儿。
最后他站起身,在办公室里来回踱步。
“许厂长,你的想法很好,态度也很诚恳。”他停下脚步,看着许成梁,“但我还是要实话实说——这个项目难度太大了。”
“我知道难度大。”许成梁说道,“但不是不可能。”
“你有多大把握?”
“百分之八十。”
“百分之八十……”张所长摇头,“许厂长,搞科研不是做生意,没有百分之百的把握,我不敢轻易上马这么大的项目。”
陈教授这时候开口了。
“老张,我了解小许的能力。他说有百分之八十的把握,那就是有百分之八十的把握。”
“老陈,不是我不信任你。”张所长说道,“但这个项目投入太大了,万一失败,怎么向上级交代?”
“不会失败的。”许成梁坚定地说,“张所长,我向您保证,这个项目一定能成功。”
张所长看着许成梁眼中的自信,心里有些动摇。
这个年轻人,真的有这么大的把握吗?
他想了想,说道:“这样吧,许厂长。你先在我们研究所待一段时间,学习一下晶体管和集成电路的相关知识。如果你能用我们的设备,制造出性能优异的晶体管,我就同意合作。”
“一言为定!”许成梁立刻说道。
“好。”张所长伸出手,“那就这么说定了。”
两人握手。
张所长叫来李工程师,“老李,你带许厂长去实验室转转,熟悉一下设备。”
“好嘞。”
李工程师带着许成梁离开会议室,沿着走廊往里走。
拐过一个弯,来到一扇厚重的铁门前。
李工程师从口袋里掏出钥匙,打开门锁。
“许厂长,这就是我们的晶体管实验室。”
推开门,一股淡淡的化学品气味飘出来。
实验室很大,足有两百平米。
靠墙摆着一排排仪器设备,都是进口货。
示波器、信号发生器、万用表、高温炉……
中间几张工作台上,摆着各种玻璃器皿和工具。
几个穿白大褂的研究员正在忙碌。
“这台是扩散炉。”李工程师指着一台大型设备,“用来在硅片上掺杂杂质,形成PN结。”
“这台是光刻机,用来在硅片上刻蚀电路图案。”
“这台是真空镀膜机,用来在硅片上沉积金属电极。”
许成梁一边听,一边在脑海里调取相关知识。
大师级机械设计技能虽然侧重机械,但也包含不少电子方面的内容。
“李工,这台扩散炉的温度控制精度是多少?”许成梁问道。
“正负五度。”李工程师回答。
“能不能再提高一点?”许成梁皱眉,“晶体管的性能对温度很敏感,如果精度能达到正负一度,良品率会高很多。”
李工程师愣了一下。
“许厂长,你说得对。但这台设备是从苏联进口的,改造起来很麻烦。”
“我可以试试。”许成梁说道,“给我几天时间,我研究一下控制系统。”
“这……”李工程师有些犹豫。
这台设备价值几万块钱,万一弄坏了怎么办?
但看着许成梁自信的眼神,他又觉得这个年轻人可能真有两把刷子。
“那好吧。”李工程师点头,“不过你得小心点,别弄坏了。”
“放心。”
第218章 各方支持,顺利完成设计图
接下来一周,许成梁几乎住在实验室里。
白天跟着李工程师学习晶体管的制造流程。
从硅片清洗、氧化、光刻、掺杂、退火……每一个步骤都要仔细学习。
晚上就趴在工作台前,研究扩散炉的控制系统。
这台设备的温控系统很简单,就是一个热电偶加一个继电器。
当温度超过设定值,继电器断开,加热停止。
当温度低于设定值,继电器闭合,开始加热。
这种开关式控制,精度自然不高。
许成梁决定改造成PID控制。
PID控制是比例-积分-微分控制的缩写,是一种经典的自动控制算法。
在后世,PID控制器随处可见。
但在1960年,这还是比较前沿的技术。
许成梁从系统空间里调出几个电阻、电容和运算放大器。
这些都是他在广交会期间,从国外展商那里顺手“采购”的样品。
他在工作台上搭了个简易电路,用万用表测试参数。
调整了几次电阻值,终于把PID参数调好了。
然后拆开扩散炉的控制箱,把原来的继电器换成新做的PID控制器。
接上电源,开机测试。
温度显示器上的数字稳稳地停在设定值上,波动不超过0.5度。
成功了!
李工程师第二天来实验室,看见改造后的扩散炉,简直不敢相信自己的眼睛。
“许厂长,这……这是你改的?”
“嗯,试了一下。”许成梁轻描淡写地说。
“天哪!”李工程师惊叹道,“温度精度提高了十倍!这下咱们的晶体管良品率能提高不少!”
他立刻跑去找张所长汇报。
张所长听了,亲自来实验室查看。
看着稳定运行的扩散炉,他拍着许成梁的肩膀。
“小许,你可真是个人才!才来一周,就把我们的设备改造得这么好!”
“张所长过奖了。”
……
又过了三天。
实验室里,许成梁穿着白大褂,戴着口罩和手套,站在工作台前。
面前摆着一片指甲盖大小的硅片。
这是他用了三天时间,一步步制造出来的晶体管。
从硅片清洗、氧化、光刻、掺杂、退火、金属化……每一步都精益求精。
现在到了最关键的测试环节。
他把晶体管安装在测试夹具上,接上示波器和信号发生器。
输入一个小信号,观察输出波形。
示波器屏幕上,输出信号的幅度是输入信号的五十倍。
放大倍数五十!
而且波形很干净,几乎没有失真。
许成梁又测试了频率响应。
从1赫兹到1兆赫兹,放大倍数都很稳定。
这性能,比研究所之前做出来的晶体管强太多了!
李工程师站在旁边,瞪大眼睛看着示波器。
“这……这不可能!”他喃喃道,“咱们做了好几年晶体管,放大倍数最高才三十。你第一次做,就达到五十?”
“可能是运气好吧。”许成梁笑道。
“这不是运气的问题!”李工程师激动地说,“你肯定在工艺上做了改进!快告诉我,你是怎么做到的?”
许成梁想了想,说道:“主要是两点。第一,我提高了扩散炉的温度控制精度,这样掺杂浓度更均匀。第二,我改进了光刻工艺,让PN结的面积更小,寄生电容降低了。”