第402章矽與鍺的提純
第402章矽與鍺的提純(第2/8頁)
西北正在研發的“後羿”製導武器。
“當導彈或者噴氣式飛機進行五個g以上的大過載機動時。電子管裡的玻璃真空罩和細弱的鎢絲，會在物理慣性的拉扯下瞬間碎裂。我們不能把一堆脆弱的玻璃燈泡裝進超音速飛行的彈頭裡。”
體積、發熱、抗震性。
這三個由電子管物理材料決定的底層屬性，在傳統的地麵無線電通訊和低速活塞飛機時代，尚可容忍。但當大西北的戰爭機器邁入噴氣時代和製導武器時代後，這堵由真空和玻璃構成的物理天花板，卡死了算力向移動端和微觀端延伸的通道。
必須尋找一種全新的物理介質，來代替在真空中飛行的電子。
西京政務院，最高科學技術研討會。
大西北在物理學、材料學和化學領域的頂尖大腦，被李梟召集在一間會議室內。
黑板上，畫著一個經典的玻爾原子模型。原子核位於中心，電子在不同的軌道能級上環繞。
趙廣陵教授拿著粉筆，在黑板上畫出了矽和鍺這兩種元素的晶格結構。
“真空電子管的原理，是通過加熱陰極，讓電子獲得足夠的動能掙脫金屬的束縛，飛入真空，然後用柵極的電壓來控製這股電子流的大小。”
趙廣陵的聲音在安靜的會議室裡回蕩。
“這種方式之所以笨重，是因為它需要巨大的物理空間來容納真空，需要高強度的電流來產生熱量。”
“如果我們放棄真空呢？”
趙廣陵的粉筆在鍺的晶格結構上重重地畫了一個圈。
“根據量子力學的能帶理論。鍺和矽這類元素，被稱為半導體。在絕對零度下，它們的價電子被共價鍵死死地束縛在原子核周圍，完全不導電，相當於絕緣體。”
“但是，隻要在常溫下，或者給予微小的電場刺激。少數電子就會獲得能量，躍遷到導帶，成為自由電子。同時，在原來的共價鍵上留下一個帶正電的空穴。”
趙廣陵轉過身，目光灼灼地看著在場的所有人。
“我們可以通過在純淨的鍺晶體中，人為地摻入極微量的特定雜質原子。比如摻入磷原子，它會多出一個電子，形成n型半導體；摻入硼原子，它會缺少一個電子，形成帶正電的p型半導體。”
“隻要我們將這兩種半導體像三明治一樣結合在一起。我們就可以完全在固體的晶格內部，僅僅利用微小的電壓，來控製電子的流動和放大。”
“冇有玻璃殼，冇有真空，冇有燈絲加熱。一個具備放大和開關功能的固體元件，其體積甚至可以做到隻有米粒大小。它不怕震動，耗電量不到電子管的千分之一。”
這就是固體物理學中最具革命性的構想——晶體管。
在座的工程師和將領們聽到這個描述，眼中閃過了震撼的光芒
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