第156章 點接觸鍺二極體「源雷二號」的精密手搓
第二天一早，一號車間最裡面那張工作檯就被清理乾淨了。
檯面上鋪著一塊白色的細棉布，棉布四角用膠帶粘死在桌邊，為的是萬一有東西掉下來能看得見。
工作檯正上方加裝了兩盞一百瓦的白熾燈，燈泡外面套著自製的聚光罩，光線集中打在桌面中央一塊巴掌大的區域上。
本振管的事昨晚收了尾，今天全部精力砸在混頻二極體上。
老孫坐在高腳凳上，背挺得很直，胸前掛著一副雙目放大鏡，鏡片是從物理所借來的高倍目鏡改裝的，能放大二十倍。
他右手捏著一把微動夾具，夾具頭部夾著一根鎢絲，鎢絲細得在燈光下幾乎看不見，只有轉到某個角度時才能捕捉到一線反光。
大劉站在老孫身後半步的位置，面前是一台土製恆流源，兩隻旋鈕一隻控制電流大小一隻控制脈衝寬度，接線端用鱷魚夾咬在工作檯上的兩根銅導軌上。
姜明站在工作檯側面，手裡攥著一支鉛筆和一本記錄本，筆尖抵在第一行空白處。
「第一隻，開始。」
老孫深吸一口氣，左手用吸盤把一片圓形鍺晶片固定在載物台上，晶片直徑一毫米，表面經過研磨拋光，在燈光下像一滴凝固的水銀。
右手的微動夾具緩緩下降，鎢絲針尖對準晶片中心。
這根鎢絲是昨天晚上姜明用電化學腐蝕法做出來的，先把直徑零點一毫米的鎢絲豎直浸入氫氧化鉀溶液，通上交流電，液面處的鎢被腐蝕成錐形，尖端直徑約三十微米，錐角約十五度。
三十微米，比人的頭髮絲還細一半。
老孫把放大鏡往下壓了壓，視野里鎢絲針尖變成了一個巨大的銀色錐體，而鍺晶片表面的晶粒紋路也清晰可見，像一片灰色的凍土。
針尖還差大約十微米就要碰到鍺面了，老孫的手停住，拇指擱在微動旋鈕上，一圈旋鈕轉過去針尖下移五微米。
他轉了兩格，針尖接觸到了鍺表面，萬用表上的電流指針跳了一下，顯示接觸電阻約八百歐姆。
「電流準備。」
大劉把恆流源的電流旋鈕調到預設位置，脈衝寬度設定在十毫秒。
「放。」
大劉按下脈衝按鈕，一個三毫安的電流脈衝通過鎢絲尖端注入鍺晶片接觸點，在十毫秒內，接觸區域的溫度急劇升高，鎢絲尖端的微量雜質在接觸面熔融擴散，形成一個直徑約五微米的P-N結。
萬用表上的正向電阻從八百歐姆跳到了一百二十歐姆，反向電阻從八百歐姆跳到了五千歐姆以上。
「正向一百二十，反向五千。」姜明把數字記在本子上，然後搖頭，「反向不夠高，漏電流太大，不合格。」
老孫把微動夾具抬起來，用鑷子取下那片鍺晶片放進標有「廢」字的紙盒裡。
「第二隻。」
新的鍺晶片上台，新的接觸位置，大劉把脈衝電流調低了零點二毫安，改為二點八毫安。
這次正向電阻降到了九十歐姆，但反向電阻更差了，只有三千。
廢。
第三隻，調整接觸壓力，把微動旋鈕只轉一格半，針尖壓得更輕。
正向一百五十，反向八千，看著還行，但姜明用高頻信號發生器一測結電容，二點三皮法，超標。
廢。
結電容太大意味著針尖和鍺面的接觸面積過寬，高頻信號會被電容分流掉，混頻效率急劇下降。
要把結電容壓到一皮法以下，接觸面積必須小到只有幾微米的量級，針尖要更細，壓力要更輕，電流脈衝要更短。
第四隻到第八隻，老孫嘗試了不同的組合，壓力從一格到半格到四分之一格，電流從三毫安到兩毫安到一點五毫安，脈衝從十毫秒到五毫秒到三毫秒。
每一隻都有不同的問題：有的正向電阻太高沒有形成有效結，有的反向漏電超標，有的結電容還是壓不下來。
第九隻，鎢絲在接觸瞬間打滑，針尖划過鍺面留下一道肉眼不可見的劃痕，晶片報廢。
第十隻，大劉按脈衝按鈕的時候手抖了一下，電流持續了約二十毫秒，雙倍時間導致接觸區過熱，鍺面出現了一個黑點，燒穿了。
第十一隻到第十三隻，老孫開始調整自己的呼吸節奏，每一次微動旋鈕的操作都等在呼氣末尾進行，這樣胸腔運動對手指的干擾最小。
第十三隻的參數已經非常接近了，正向一百一十歐姆，反向一萬二千歐姆，結電容一點一皮法。
差零點一皮法。
「接觸點可能偏了。」姜明看著記錄本上十三組數據的變化趨勢，「鍺晶片表面不是處處均勻的，晶向不同的位置結特性會有差異。你試試靠近邊緣三分之一處，那裡的晶面缺陷密度低一些。」
老孫把放大鏡抬起來，揉了揉眼睛，手指搭在旁邊的茶缸上，缸里的水早就涼了，他喝了一口也沒在意。
「第十四隻。」
新的鍺晶片，針尖對準邊緣偏心位置，壓力四分之一格，電流一點八毫安，脈衝四毫秒。
正向九十五歐姆，反向九千，結電容零點九五皮法。
終於低於一皮法了，但反向電阻掉了，從一萬二跌回九千。
老孫盯著萬用表的指針看了五秒，把嘴唇抿成一條線，把那隻管子也放進了廢品盒。
「第十五隻。」
大劉把新的鍺晶片遞到老孫左手邊，同時把恆流源的脈衝寬度從四毫秒撥到了三點五毫秒，這是他自己觀察前面數據後做出的判斷。
老孫沒有評價大劉的調整，只是重新把放大鏡壓下來，把鎢絲對準了新晶片邊緣三分之一處。
微動旋鈕轉了四分之一格多一點點，大約是五分之一格和四分之一格之間，這個量沒法用刻度表示，完全靠手指的記憶。
針尖落下來，萬用表電流指針微微偏轉，接觸電阻七百歐姆。
「放。」
大劉按下脈衝按鈕，手指穩穩地鬆開，三點五毫秒之後電流自動切斷。
老孫沒有動，手還維持著夾具的姿勢，眼睛透過放大鏡盯著接觸點，等了整整五秒才鬆開右手，讓夾具微微抬起。
萬用表切換到正向模式：一百零五歐姆。
切換到反向：一萬五千歐姆以上，指針已經接近滿偏。
姜明把高頻信號發生器的探頭接上去，頻率設在2.9吉赫茲，測結電容。
表頭指針穩定在零點八皮法。
「零點八。」姜明把數字寫進記錄本，筆尖在紙面上停了一下，然後在旁邊畫了一個圈。
方旭東從下午五點就一直站在工作檯另一頭等著，手裡端著那台從物理所帶來的變頻損耗測量裝置。
他把第十五隻管子夾進測試座，本振接在2.9455吉赫茲，信號端接2.95吉赫茲，中頻輸出端接在4.5兆赫的選頻放大器上。
中頻輸出端的電平表指針跳了上來，方旭東擰了擰本振功率旋鈕，找到最佳注入點，記下變頻損耗值。
「六點二分貝。」
然後他把繳獲混頻板上原裝的蘇制鍺二極體拆下一隻，同樣條件測試。
「十點七分貝。」
差值四點五分貝，國產手搓管比蘇制原裝管損耗低了將近三分之二。
方旭東把兩隻管子並排放在桌面上，一隻是蘇聯工廠機器封裝的標準品，玻璃外殼光滑規整；另一隻是老孫剛才用三十微米鎢絲在一毫米鍺片上手工點出來的，外面連個正經封裝都沒有，引線還是用銀焊膏臨時粘上去的。
但參數不騙人。
老孫從高腳凳上下來，把雙目放大鏡摘掉掛在脖子上，用袖口擦了擦額頭上的汗。
「我這雙手幹了一輩子虎鉗和銼刀，今天居然在擺弄比頭髮絲還細的東西。」
他笑了一下，笑紋從眼角擠出來，伸手去夠桌邊那隻涼茶缸，喝了一大口涼水，喉結滾動了兩下。
姜明把記錄本合上，走到焊接台前面，從抽屜里抽出一疊方格稿紙和一隻削尖的鉛筆。
他把稿紙鋪平，在左上角寫了幾個字：雙平衡混頻。
鉛筆尖落在紙面上，第一條線是一個環形結構，四個埠均勻分布在環的四個象限上，每個埠旁邊標註了功能名稱：射頻輸入，本振輸入，中頻輸出，隔離埠。
環形結構內部，四隻二極體的符號被畫在四段弧線上，首尾相接，方向交替，構成了雙平衡橋路的核心拓撲。
姜明畫得很快，線條利落，沒有塗改，像是這張圖已經在他腦子裡完整地存在了很久。
方旭東走到他身後，看著那張逐漸成形的電路圖，沒有出聲打擾。
筆尖還在繼續，從混頻器核心向外延伸，寬帶巴倫變壓器的繞組結構，中頻濾波網絡，前置低噪聲放大級。
一張完整的雙平衡抗干擾接收前級電路圖，正在方格紙上一筆一划地展開。
檯面上鋪著一塊白色的細棉布，棉布四角用膠帶粘死在桌邊，為的是萬一有東西掉下來能看得見。
工作檯正上方加裝了兩盞一百瓦的白熾燈，燈泡外面套著自製的聚光罩，光線集中打在桌面中央一塊巴掌大的區域上。
本振管的事昨晚收了尾，今天全部精力砸在混頻二極體上。
老孫坐在高腳凳上，背挺得很直，胸前掛著一副雙目放大鏡，鏡片是從物理所借來的高倍目鏡改裝的，能放大二十倍。
他右手捏著一把微動夾具，夾具頭部夾著一根鎢絲，鎢絲細得在燈光下幾乎看不見，只有轉到某個角度時才能捕捉到一線反光。
大劉站在老孫身後半步的位置，面前是一台土製恆流源，兩隻旋鈕一隻控制電流大小一隻控制脈衝寬度，接線端用鱷魚夾咬在工作檯上的兩根銅導軌上。
姜明站在工作檯側面，手裡攥著一支鉛筆和一本記錄本，筆尖抵在第一行空白處。
「第一隻，開始。」
老孫深吸一口氣，左手用吸盤把一片圓形鍺晶片固定在載物台上，晶片直徑一毫米，表面經過研磨拋光，在燈光下像一滴凝固的水銀。
右手的微動夾具緩緩下降，鎢絲針尖對準晶片中心。
這根鎢絲是昨天晚上姜明用電化學腐蝕法做出來的，先把直徑零點一毫米的鎢絲豎直浸入氫氧化鉀溶液，通上交流電，液面處的鎢被腐蝕成錐形，尖端直徑約三十微米，錐角約十五度。
三十微米，比人的頭髮絲還細一半。
老孫把放大鏡往下壓了壓，視野里鎢絲針尖變成了一個巨大的銀色錐體，而鍺晶片表面的晶粒紋路也清晰可見，像一片灰色的凍土。
針尖還差大約十微米就要碰到鍺面了，老孫的手停住，拇指擱在微動旋鈕上，一圈旋鈕轉過去針尖下移五微米。
他轉了兩格，針尖接觸到了鍺表面，萬用表上的電流指針跳了一下，顯示接觸電阻約八百歐姆。
「電流準備。」
大劉把恆流源的電流旋鈕調到預設位置，脈衝寬度設定在十毫秒。
「放。」
大劉按下脈衝按鈕，一個三毫安的電流脈衝通過鎢絲尖端注入鍺晶片接觸點，在十毫秒內，接觸區域的溫度急劇升高，鎢絲尖端的微量雜質在接觸面熔融擴散，形成一個直徑約五微米的P-N結。
萬用表上的正向電阻從八百歐姆跳到了一百二十歐姆，反向電阻從八百歐姆跳到了五千歐姆以上。
「正向一百二十，反向五千。」姜明把數字記在本子上，然後搖頭，「反向不夠高，漏電流太大，不合格。」
老孫把微動夾具抬起來，用鑷子取下那片鍺晶片放進標有「廢」字的紙盒裡。
「第二隻。」
新的鍺晶片上台，新的接觸位置，大劉把脈衝電流調低了零點二毫安，改為二點八毫安。
這次正向電阻降到了九十歐姆，但反向電阻更差了，只有三千。
廢。
第三隻，調整接觸壓力，把微動旋鈕只轉一格半，針尖壓得更輕。
正向一百五十，反向八千，看著還行，但姜明用高頻信號發生器一測結電容，二點三皮法，超標。
廢。
結電容太大意味著針尖和鍺面的接觸面積過寬，高頻信號會被電容分流掉，混頻效率急劇下降。
要把結電容壓到一皮法以下，接觸面積必須小到只有幾微米的量級，針尖要更細，壓力要更輕，電流脈衝要更短。
第四隻到第八隻，老孫嘗試了不同的組合，壓力從一格到半格到四分之一格，電流從三毫安到兩毫安到一點五毫安，脈衝從十毫秒到五毫秒到三毫秒。
每一隻都有不同的問題：有的正向電阻太高沒有形成有效結，有的反向漏電超標，有的結電容還是壓不下來。
第九隻，鎢絲在接觸瞬間打滑，針尖划過鍺面留下一道肉眼不可見的劃痕，晶片報廢。
第十隻，大劉按脈衝按鈕的時候手抖了一下，電流持續了約二十毫秒，雙倍時間導致接觸區過熱，鍺面出現了一個黑點，燒穿了。
第十一隻到第十三隻，老孫開始調整自己的呼吸節奏，每一次微動旋鈕的操作都等在呼氣末尾進行，這樣胸腔運動對手指的干擾最小。
第十三隻的參數已經非常接近了，正向一百一十歐姆，反向一萬二千歐姆，結電容一點一皮法。
差零點一皮法。
「接觸點可能偏了。」姜明看著記錄本上十三組數據的變化趨勢，「鍺晶片表面不是處處均勻的，晶向不同的位置結特性會有差異。你試試靠近邊緣三分之一處，那裡的晶面缺陷密度低一些。」
老孫把放大鏡抬起來，揉了揉眼睛，手指搭在旁邊的茶缸上，缸里的水早就涼了，他喝了一口也沒在意。
「第十四隻。」
新的鍺晶片，針尖對準邊緣偏心位置，壓力四分之一格，電流一點八毫安，脈衝四毫秒。
正向九十五歐姆，反向九千，結電容零點九五皮法。
終於低於一皮法了，但反向電阻掉了，從一萬二跌回九千。
老孫盯著萬用表的指針看了五秒，把嘴唇抿成一條線，把那隻管子也放進了廢品盒。
「第十五隻。」
大劉把新的鍺晶片遞到老孫左手邊，同時把恆流源的脈衝寬度從四毫秒撥到了三點五毫秒，這是他自己觀察前面數據後做出的判斷。
老孫沒有評價大劉的調整，只是重新把放大鏡壓下來，把鎢絲對準了新晶片邊緣三分之一處。
微動旋鈕轉了四分之一格多一點點，大約是五分之一格和四分之一格之間，這個量沒法用刻度表示，完全靠手指的記憶。
針尖落下來，萬用表電流指針微微偏轉，接觸電阻七百歐姆。
「放。」
大劉按下脈衝按鈕，手指穩穩地鬆開，三點五毫秒之後電流自動切斷。
老孫沒有動，手還維持著夾具的姿勢，眼睛透過放大鏡盯著接觸點，等了整整五秒才鬆開右手，讓夾具微微抬起。
萬用表切換到正向模式：一百零五歐姆。
切換到反向：一萬五千歐姆以上，指針已經接近滿偏。
姜明把高頻信號發生器的探頭接上去，頻率設在2.9吉赫茲，測結電容。
表頭指針穩定在零點八皮法。
「零點八。」姜明把數字寫進記錄本，筆尖在紙面上停了一下，然後在旁邊畫了一個圈。
方旭東從下午五點就一直站在工作檯另一頭等著，手裡端著那台從物理所帶來的變頻損耗測量裝置。
他把第十五隻管子夾進測試座，本振接在2.9455吉赫茲，信號端接2.95吉赫茲，中頻輸出端接在4.5兆赫的選頻放大器上。
中頻輸出端的電平表指針跳了上來，方旭東擰了擰本振功率旋鈕，找到最佳注入點，記下變頻損耗值。
「六點二分貝。」
然後他把繳獲混頻板上原裝的蘇制鍺二極體拆下一隻，同樣條件測試。
「十點七分貝。」
差值四點五分貝，國產手搓管比蘇制原裝管損耗低了將近三分之二。
方旭東把兩隻管子並排放在桌面上，一隻是蘇聯工廠機器封裝的標準品，玻璃外殼光滑規整；另一隻是老孫剛才用三十微米鎢絲在一毫米鍺片上手工點出來的，外面連個正經封裝都沒有，引線還是用銀焊膏臨時粘上去的。
但參數不騙人。
老孫從高腳凳上下來，把雙目放大鏡摘掉掛在脖子上，用袖口擦了擦額頭上的汗。
「我這雙手幹了一輩子虎鉗和銼刀，今天居然在擺弄比頭髮絲還細的東西。」
他笑了一下，笑紋從眼角擠出來，伸手去夠桌邊那隻涼茶缸，喝了一大口涼水，喉結滾動了兩下。
姜明把記錄本合上，走到焊接台前面，從抽屜里抽出一疊方格稿紙和一隻削尖的鉛筆。
他把稿紙鋪平，在左上角寫了幾個字：雙平衡混頻。
鉛筆尖落在紙面上，第一條線是一個環形結構，四個埠均勻分布在環的四個象限上，每個埠旁邊標註了功能名稱：射頻輸入，本振輸入，中頻輸出，隔離埠。
環形結構內部，四隻二極體的符號被畫在四段弧線上，首尾相接，方向交替，構成了雙平衡橋路的核心拓撲。
姜明畫得很快，線條利落，沒有塗改，像是這張圖已經在他腦子裡完整地存在了很久。
方旭東走到他身後，看著那張逐漸成形的電路圖，沒有出聲打擾。
筆尖還在繼續，從混頻器核心向外延伸，寬帶巴倫變壓器的繞組結構，中頻濾波網絡，前置低噪聲放大級。
一張完整的雙平衡抗干擾接收前級電路圖，正在方格紙上一筆一划地展開。