新中国第一颗硅单晶诞生记

1959年9月15日，对于年轻的共和国来说，这一天特别有意义——位于天津玛钢厂的601实验所（中国电科46所前身）利用直拉法拉制出中国第一颗实用直拉硅单晶，敲开了我国通往信息时代的大门。

“草台班子”也要唱大戏

1957年，美国人做出了世界上第一块集成电路，半导体技术很快在许多领域得到了应用。中国的科技界不甘示弱，601实验所决定成立“物理提纯组”，由丁守谦任组长，4名年轻科研人员迅速集结，开始研制硅单晶及物理提纯。

物理提纯组成立后，难题可谓一连串。技术方面，物理组不仅没有设备，更缺少技术资料。历经千辛万苦，一本俄文版的《半导体冶金学》令大家如获至宝。通过自学，队员们利用一台废弃的高压变压器，将石墨筒内的硅粉加热，使其变成了硅块。

最难的是研制硅单晶炉，那是硅单晶拉制最关键的设备。但当时全国没有一家单位有硅单晶炉，丁守谦打听到北京有色金属冶金设计院有一台锗单晶炉，于是前往“取经”。从北京参观回来后，他凭记忆向大家传达，选修过制图课的队员靳健就在一旁绘图。不到半个月，一台拉硅单晶的炉子由图纸变成了实物。“但一试根本不行。”丁守谦说，团队只好改进设计，推翻重来。

硅单晶炉制成后，剩下的最大难题就是火候的掌握和提拉的速度了。在用其它材料代替硅进行了上百次的实验和演练后，终于要正式拉制硅单晶了。

实验用到了费尽周折从苏联购来的一小块硅籽晶。这块唯一的硅籽晶，只有印刷厂的铅字大小（约3×3mm）。它意味着实验只能成功，不能失败！

“游击队”打了漂亮仗

1959年9月14日晚9点，实验开始，物理组全体人员齐聚在自制的硅单晶炉旁。正当晶体被拉到3厘米左右长时，马达忽然出现故障，停转了。小组立刻改用人工转动……待单晶冷却后，丁守谦等人仔细观察，只见一个黑褐色的单晶体见棱见角，三個晶面闪闪发光。这不就是大家梦寐以求的硅单晶吗！经过检验鉴定，那是一颗纯度为3个9（即99.9%）的硅单晶。一个历史性的成果就此诞生。

丁守谦和他的小组并没有停下脚步，他们知道，按照国外的科技资料，硅单晶的纯度起码要达到5个9（即99.999%），才能派上用场。1960年秋，在一次又一次的反复改良和试验之后，他们得到了一根纯度达到7个9（即99.99999%）的硅单晶。

中科院半导体专家鉴定后认为，601实验所1960年生产的产品纯度，已相当于美国1953年时的水平，技术差距缩小到7～8年。它使中国成为继美国和苏联之后，世界上又一个可以自己拉制硅单晶的国家。 （摘自光明网、《今晚报》 胡春艳 马晓荣/文）