太空生长晶体

“敢上九天揽月，敢下五洋捉鳖”，这过去是一种神话，人类用这句话来表达改造自然的决心。然而这类神话却吸引了一批科学的探索者，为实现

这种神话而献身。他们企盼着能在失重和高洁净的太空随心所欲地产生各种性能优良的材料，特别是单晶材料。科学家们在 1983 年 12 月发射的宇宙飞

船空间实验室 1 号中，进行了制备单晶的实验，把在地球上生长单晶体的设备和方法，搬上太空实验室并制造出半导体硅和半导体锑化镓晶体，从而在人类的科学技术发展史上，写下了太空生长晶体的光辉一页。

在太空实验室里生长晶体，仍旧是采用地球上的硅单晶“区熔法”的生长设备。其具体作法是：在一个密封炉体内，使用两个作为加热源的卤光灯， 聚焦于双椭圆炉体的共焦点上，形成一个熔区，熔区因加热炉移动而移动。单晶硅的生长是用一定形状的多晶硅棒作原料，在氩气氛保护下通过掺硼工序逐步完成的。宇航员通过程序控制装置自动调节卤光灯的功率。生长硅单晶时，卤光灯功率是 200～800 瓦特，晶体在生长过程中以 8 转/分的速度旋转。随着炉体的移动，晶体以 5 毫米/分的速度慢慢生长，这次实验的生长时

间定为 21 分钟。

单晶硅和锑化镓，在太空生长，记录了世界材料制备步入太空的光辉一页，是人类步入太空进行科学实验的重要记载。而且，其数据完整，步骤清楚。当进行结果分析时，人们惊奇地发现，太空生长晶体所呈现出的“生长条纹”与地球上生长晶体的条纹有明显的不同。科学家们从这些科学记录中提出了一系列的新概念和新理论。

太空生长晶体的成功，给人类在宇宙生产设备的研制和生产产品的设计方面提供了可能和重要依据，人类开发宇宙和移民太空已不是遥远的事情了。