让对流停下来
来源:科技百科 专题:物理天地 发布时间:10-31
对流常常帮助我们做事情, 但是有时也会给我们带来一些麻烦.科学家在制造高质量的电子器件时, 要在极纯净的半导体材料中非常均匀地掺入一种特定的元素, 例如在纯净的硅中掺入适当的磷, 简称掺杂.`杂质'在半导体材料中分布得越均匀, 制造出来的器件质量就越高.一般的方法是, 把单晶硅熔融后再掺入磷元素.但是研究人员发现, 掺入的磷无论如何也分布不均匀.这可真透了脑筋.经过长时期的研究才发现, 破坏产品质量的罪魁竟是对流现象.
熔融的单晶硅就像沸汤在锅里翻腾一样, 有着激烈的对流现象.掺入的磷元素上下翻滚造成了分布的不均匀.只有消灭对流现象才能保证产品的质量.
在有重力的世界里, 对流几乎是消灭不了的.加热的时候, 流体的温度总是会不均匀的, 热的就要上升, 冷的下来补充, 对流是永不停歇的, 所以只有消灭重力, 才能消灭对流现象.
科学家们想到了人造卫星上是没有重力的.在人造卫星上用地球上的办法是烧不开一壶水的.因为没有对流, 只有贴近壶底的水被加热.但是这对于制造半导体材料却是一个理想的地方.没有对流的搅扰, 杂质可以均匀地分布在半导体材料中, 制成了优良的电子器件, 虽然它的价格比黄金还要昂贵, 但是毕竟是能做出来了. |