第146章 計算機1
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王為民過了幾天沒羞沒臊的日子,就開始了工作,他打算做數控機床了,於是開始四處收集資料,確定方向。
沈抗戰和苗翠翠跟著他到處跑,沈抗戰負責他倆的安全,苗翠翠負責記錄他找到的資料和各種實驗過程,這是一個長期的工作。於是把維修的事情交給下麵人去做,實在是搞不定的再找他。
要想做數控機床,最重要的就是控製係統,要想做控製係統,有兩個辦法:一是用電子管,二是用晶體管。
並且今年四九城第一機床廠和五道口職業技術學院已經研發出來了,當時在中國數控機床領域的空白紙頁上,開始寫下:第一台。
當時,在世界上也隻有少數幾個工業發達的國家試製成功數控機床。
試製這樣一台機床,美利堅用了4年時間,腐國用了兩年半。
當時“數控”這種尖端技術對我們是絕對封鎖的。
這台機床的數控係統,當時在中國是第一次研製,沒有任何可供參考的樣機和較完整的技術資料,唯一有用的就是當時鄒教授從蘇聯考察回來,帶來了一張廣告紙,紙上麵印有蘇聯數控機床的照片,機床旁邊有一個比成人稍矮的機櫃,是數控係統,廣告上還列了幾條數控機床的性能指標,但沒有給出數控部分的結構框圖,盡管如此,廣告對我們還是有用的,九位專家還是憑借著這些硬生生的造出來我沒的第一台數控機床。
王為民作為五道口的學生,自然能看到這台機床,控製係統用的是電子管,這種現在看來極其簡陋的機床,在當時是不可思議的先進。
五道口的學生還有一些好處,就是能在學校裏了解到世界的先進科技,比如:1950年出現的雙機晶體管,1953年出現的晶體管助聽器,1954年出現的晶體管收音機,包括今年,美利堅的德州儀器的jackkiby建立第一個集成電路,把連接在一塊矽上的兩個雙機晶體管組成 ,可能這時他們自己都不一定想到,集成電路和晶體管的發展會這麽的快。
王為民大致知道方向,剩下的就是四處請人了,先是找了材料學的老師們,讓他們幫忙收集製作的半導體材料,這是製造晶體管的矽是關鍵。
同樣把以前的教授也請了過來,要想在這個領域取得突破,必須依靠團隊的力量。
王為民讓李懷德找了個廠裏角落新建了個廠房,這個廠房與其它廠房不同,無論那裏看著就是幹淨,沒有一絲塵土,但這樣還不夠,不能做到無塵車間無塵標準。
後世的常識:半導體製造對環境的要求極高,空氣中的塵埃、微粒都可能對產品質量造成非常大的影響,但現在沒辦法,隻能先這樣了。
怎麽製作矽單晶爐經過大家的實驗,終於製作了出來,
接下來,王為民和團隊開始著手製作單晶矽。他們先將收集到的半導體材料進行提純,得到高純度的矽。然後,利用矽單晶爐進行拉晶,得到矽單晶棒。這個過程需要極高的溫度和精確的控製,稍有不慎就會導致整個實驗的失敗。
經過無數次的嚐試和失敗,他們終於成功製作出了矽單晶棒,有了單晶矽,再加上一些合金,就能製作晶體管,這個非常容易。
有了晶體管,可以製作晶體管計算機,現在美利堅已經在做了,現在全國都在喊著“趕英超美”,自己也要努力一把了。
然後,就是將矽單晶棒切割成薄片,這薄片就是矽圓。
接下來就是要在矽圓上刻畫晶體管了,需要用到光刻機。
接觸式光刻機:這是早期的接觸式光刻機中,把晶圓置於手動控製的工作台,操作者通過分立視場顯微鏡對準光罩與晶圓,對準後二者壓緊,光罩與晶圓表麵光刻膠直接接觸。曝光時,光源發出的光經透鏡準直平行照射光罩,光罩圖形按11比例轉印至光刻膠上,就像公章蓋印一樣。
其優點是分辨率高、精度好、曝光設備簡單,能減小光的衍射效應,但缺點是接觸過程中易損傷和玷汙光罩及光刻膠層,影響成品率和光罩壽命,主要用於小規模半導體製造。
這是最早的光刻機,也是現在王為民能在國內找到最實用的方法,原理類似照相,這玩意現在可沒有,沒辦法,自己研究吧,於是王為民有一次的去到了各個大學,
邀請各係的教授們加入他的團隊,教授們也有不懂的,就聯係其他懂的朋友,共同研發光刻機,要想在這個領域取得突破,就必須依靠這些專家們的智慧。
一直在忙忙碌碌中時間來到了1959年,王為民過年忙的都沒回家,隻能偶爾和小情人膩歪會。
李懷德最近也很給力,全力支持他搞研發,要錢給錢,要人給人,見王為民請了這麽多教授專家,他好吃好喝伺候著,過年還送上一份重禮,把專家們趕到的不要不要的,紛紛要求加班。
於是經過一係列的討論和實驗,他們終於確定了光刻機的設計方案。然後,王為民和他的團隊開始著手製作光刻機的各個部件。
他們不斷地進行嚐試和改進,終於製作出了國內第一台光刻機。
接下來,他們開始利用光刻機在矽圓上刻畫晶體管,這個過程同樣需要極高的精度和控製能力。
王為民親自操作著光刻機,經過幾次失敗,終於在晶圓上刻畫上了晶體管,經過測試,完全能用。
光刻機的成功運行,讓王為民和他的團隊都興奮不已。
此時的美利堅已經出現了電子管的計算機,早在1955年,貝爾實驗室研製出世界上第一台全晶體管計算機tradic,它僅僅隻裝有800隻晶體管,隻有100瓦功率,占地也僅有3立方英尺。
現今世界上行車了兩個派係,以毛熊為主的電子管和以美利堅為首的晶體管,王為民知道,最後是晶體管勝了,成了主流,可在這個時代,沒人意識到科技會發展的如此快,電子產品會更新換代這麽快。
這時的國內大多數人比較佩服毛熊老大哥,要向他們學習,還沉浸在電子管的神奇世界中,對晶體管這個新興事物持觀望態度,王為民能找到的這些人都是國內某些領域的專家。
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