这种湍流式的流场，导致从石英坩埚壁溶解下来的微量氧原子，被源源不断地卷入生长界面的硅晶格中。

晶棒直径出现波动。

孪晶现象发生！

在显微结构下，原本应该完美单一的晶格，因为热流的扰动和氧杂质的嵌入，突然发生了晶向的改变，长出了另一个晶核。

这就好比原本笔直生长的树干突然长出了分叉。

这种长有孪晶的硅棒，在电学性能上完全是废品。

为了压制这种热对流。

物理学家们在单晶炉外部加装了一组巨大的超导电磁铁。

利用法拉第电磁感应定律，在导电的液态硅熔池中施加一个强大的恒定磁场。

当液态硅在磁场中流动时，会切割磁感线产生感应电流，感应电流在磁场中又受到洛伦兹力的作用，这个力在刚好与硅液流动的方向相反。

这就形成了一个强大的磁阻尼效应。

原本波涛汹涌的硅液熔池，在磁场的镇压下，变得如同死水一般平静。

氧杂质的对流输送被大幅度削减。

经过长达数周的反复失败和参数调整。

一九四八年十二月十日。

当单晶炉的拉杆最终升至顶端，真空腔室冷却充气后打开。

一根直径七十五毫米、长达五十厘米，通体呈现出深灰色金属光泽且毫无瑕疵的单晶硅棒，展现在了所有工程师的面前。

大西北在材料学上，终于攀爬过了最艰难的那座硅基山峰。

但有了纯净的单晶硅棒，距离制造出能够在高温下稳定工作的晶体管，还有最后一道技术门槛。

早期的锗晶体管采用的是点接触工艺。

那是用两根极其细小的金丝，在显微镜下手工扎在半导体表面。

这种结构不仅难以进行大批量流水线生产，而且抗震性能极差。

既然硅的表面在空气中极易形成一层致密的二氧化硅绝缘层。

大西北的工程师们决定反其道而行之，利用这层玻璃作为掩膜，开发出一种全新的、彻底颠覆微电子制造历史的工艺——平面光刻工艺。

西京物理研究院，超净光学微缩实验室。

这里的光线被调成了昏暗的黄色，以防止感光材料发生意外曝光。

女工王芳站在一台精密的光学曝光机前。

她的面前，是一片从单晶硅棒上切割下来、经过化学机械抛光至镜面级别的硅圆片。

第一步：热氧化。

硅片被送入一千度的高温氧化炉中，通入高纯度氧气和水蒸气。

硅表面在高温下与氧发生反应，生长出一层厚度均匀、致密绝缘的二氧化硅薄膜。

第二步：涂胶。

在硅片表面均匀地旋涂一层光刻胶。

第三步：紫外线曝光。

王芳将一块刻有复杂微观电路图形的玻璃光刻掩膜版，精确地对准在硅片上方。

按下开关。

高强度的紫外线灯亮起。

紫外线穿透掩膜版上透明的部分，照射在光刻胶上。

被光照射到的光刻胶发生化学键断裂，变得可以溶解。

而掩膜版黑色不透明部分遮挡的区域，光刻胶保持原样。
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