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第一节 半导体单晶

第五章 电子材料

  半导体材料是制作半导体器件的主要原料。生产锗器件用锗单晶,生产硅器件用硅单晶 (俗称单晶硅)。单晶硅是由工业硅提炼成多晶硅,再由多晶硅拉制成单晶硅。哈尔滨新生开 关厂1958年试制半导体收音机时,是半导体单晶、小型元器件和整机同步进行的。技术员刘 文林、王乐修采用四氯化硅锌还原法与四氯化硅氢还原法拉制出多晶硅,其纯度达到99.9%。 1959年10月在技术员孙景忠主持下,由何德和、刘文林、徐梦然用本厂制造的单晶炉拉制出 电阻率为30欧姆/厘米,位错密度10 000/平方厘米的硅单晶。1965年7月生产晶体材料的车 间划出单独成立了黑龙江半导体材料厂(1959年改为哈尔滨半导体材料厂)。当时工厂已能生 产直径30毫米,重量30~40克,位错密度小于5 000/平方厘米的高、中、低阻硅单晶材料。 月产量2~3千克。从1965年8月起作为正式产品对外销售。   1968年2月23日,陈伯达向毛泽东主席写了《关于发展现代电子工业问题的报告》,报告 提出了“电子中心论”、“全党全军全民大办电子”,在此影响下,1970年10月黑龙江省革 命委员会主要负责人提出要用“大搞群众运动”的办法,使单晶硅年产达到30吨。在此口号 鼓噪下,全省11个地区、盟、市的70多个单位搞“大会战”,大厂“一厂一角”,小厂“白 手起家”,到1971年7月曾制造了84台单晶炉(其中0.5千克炉32台、1千克炉16台、5千克炉5 台,另有31台未组装起来)。由于设备不配套,没有技术力量,高潮过后,大多数单位都半途 而废。只有哈尔滨半导体材料厂制造的一台1千克电阻式单晶炉拉制出直径45毫米,长600毫 米,重700克的硅单晶,鹤岗矿务局机修厂工程师王守雨带8名青年生产的硅单晶质量较好坚 持了下来。   哈尔滨半导体材料厂,到1975年拥有0.5~1千克的单晶炉10台,多晶炉3台,制氢设备1 套,石英精缩塔3套,累计生产硅单晶300公斤,锗单晶970公斤。由于社会需要量减少,工厂 并入哈尔滨晶体管厂为一个车间,单晶材料自产自用。1981年11月1日,由于工人谢春阳电焊 作业后未认真检查,车间起火,烧毁厂房1 150平方米和大部分设备仪器,造成经济损失40万 元(哈尔滨市公安局对4名责任者行政拘留15天,保险公司哈尔滨分公司赔偿经济损失40万元)。 此后工厂没有恢复半导体材料生产车间。鹤岗矿务局机修厂的单晶材料车间于1980年,以32万 元有偿转让给鹤岗市电子工业局,成立鹤岗市半导体材料厂。1985年工厂有职工42人,固定资 产(净值)51.8万元,工厂有单晶炉6台,多晶炉1台,新建厂房1 000平方米。1984年与哈尔滨 工业大学协作,周士仁教授和王守雨工程师共同研制成功横向磁场直拉硅单晶。1985年N型重 掺锑硅单晶评为省优质产品。1980至1985年共生产高、中、低阻硅单晶211公斤。