博文
从穴居人到集成电路和光纤通信的高科技
|||
大家一定很奇怪：穴居人和集成电路或光纤通信有什么关系？其实当前的集成电路和光纤通信制造过程中有一项技术就和穴居人的当时生活密切有关。这就是“化学气相淀积（Chemical Vapor Deposition，简称 CVD）”技术，又称“化学气相沉积”。最方便的叫法就叫 CVD。
说白了，就是原料经过气相的化学反应，变成了固体物质，淀积下来成为薄膜、晶体、锭块、粉末、纳米颗粒、纳米线、纳米管或石墨烯都可以。原来如此！当然从古代到现代都离不开它。那么原料是什么？固体、液体或气体都可以，但是有一个条件，就是必须首先得变成气体。
一句话CVD就是：原料→气体→反应→固体就行！
这件事最早是谁做的？穴居人！
说话要凭证据：至今在山洞中可以看到岩洞顶上还留有黑色的碳膜就是最古老的CVD证据 -- 化学气相沉积的古老原始形态。可这是穴居人在取暖或烧烤时熏在岩洞壁或岩石上的黑色碳层。它是木材或食物加热时释放出的有机气体，经过燃烧、分解反应沉积生成岩石上的碳膜。这就完成了一个CVD的全过程！因此考古学家发现的古人类烧烤遗址也是原始的CVD最古老遗迹。但这是古人类无意识的遗留物，当时的目的只是为了取暖、防御野兽或烧烤食物。
这些文字在相关的国内外书上就是如此写的。还要有趣的是：中国的古人也在CVD方面做出非常突出的贡献 –-- 留下了CVD技术方面世界上最古老的文字记录！
证据：我国的著名学者陆学善前辈在为《晶体生长》一书所写的前言中说:
关于银朱的制造也值得我们的注意。银朱就是人造辰砂（王注：HgS，硫化汞），李时珍引胡演《丹药秘诀》说: ‘升炼银朱，用石亭脂二斤，新锅内熔化。次下水银一斤，炒作青砂头，炒不见星，研末罐盛。石板盖住，铁线缚定，盐泥固济，大火锻之，待冷取出。贴罐者为银朱，贴口者为丹砂。’这里的石亭脂就是硫磺。这里所描写的是汞和硫通过化学气相沉积而形成辰砂的过程，这一过程古时候称为‘升炼’。在气相沉积的输运过程中，因沉积位置不同所形成的晶体颗粒有大小的不同，小的叫银朱，大的叫丹砂。我们现在生长砷化镓一类电光晶体，基本上用的就是‘升炼’方法。这种方法我国在炼丹术时代已普遍使用了。
注意：李时珍(1518—1593)可是明朝人，生活在16世纪的中国。他引用的胡演《丹药秘诀》的原著一定还要古老。不管怎样，这一段从汞(即水银)和硫作用生成硫化汞的论述就是人类历史上对化学气相沉积技术迄今发现的最古老的文字记载。对这一点被CVD同行尊称为“Sir CVD”的国际会议主席Blocher在1989年第7届欧洲CVD学术会议开幕式上也曾专门向国际同行作了介绍了这一点。因此可以说是得到国际公认的。当然关键还是白纸黑字的证据是客观的事实。
尽说古代的事没有用，还看今朝！如今CVD技术在高科技行业中的应用是遍及全球的，从集成电路芯片制造到光纤制造无处不在。从机械行业的镀黄硬质合金刀具，TiN金黄色装饰薄膜、半导体硅单晶，砷化镓晶体、超纯多晶硅锭块、白炭黑高强度增强橡胶填充剂粉末、众多的纳米颗粒、纳米线和纳米管，低压人造金刚石克拉钻以及今年获得诺奖的石墨烯等的具体应用都和CVD技术密切有关。真是前途无量！
https://wap.sciencenet.cn/blog-307912-380590.html
上一篇：评“新型热机改变内部热容发现新的热动力原理”
下一篇：为什么孙悟空能逃出太上老君的炼丹炉
