在冥古宙炽热的岩浆海中,定义那种物质的序数是14。一个偶数,女人式的,使得它的外层电子轨道,恰好悬挂着4个孤单的价电子。不多不少,没有盈余。这让它既不像金属那样慷慨地抛弃电子,也不像惰性气体那样冷漠地封闭自我。
在地球四十六亿年的冷却史中,它是长眠于地下的死石。所有关于信息的涌动被拒绝在九千电子伏特的巨大能隙之外。直到人类世降临,这些历经沧桑的石英砂被拖入两千摄氏度的碳还原电弧炉,在随后地狱般的,极其缓慢的旋转与提拉中,数以万亿计的硅原子剥离了与所有其他东西的联结,在火焰中仅与同类拥抱彼此,直到它们结晶成一种在地质历史中几乎从未自然出现过的秩序。金刚石结构的单晶硅。
金刚是因陀罗的闪电。在人类世,人普遍认为这种结构是不可摧毁的。它是两套面心立方点阵,互相嵌套,沿着体对角线错开四分之一。这意味着整块晶体里没有任何一根键,是连接同一套点阵内部的,它坚强得像是应邀来审判人们的那种事物一般。
这种坚硬的,不是金属也不是石头的东西,在室温下不会弯曲,我是说一点也不会:它只会碎。它要到五百度以上才学会屈服,在更高的温度下它们才会变成一滩液体。而五百度以上总归是人类难以存活的地带,约等于不存在。
1916年,柏林,一个波兰人在深夜里写着什么,把笔伸向墨水瓶,伸错了地方,插进了旁边那一坩埚熔融的锡里。他把笔抽出来。笔尖上挂着一根细丝,正在凝固,发亮,而且,这才是问题所在——它是单晶的。一整根,没有晶界,没有分歧,一个取向从头贯穿到尾。
两年后,《物理化学杂志》上出现一篇关于金属结晶速度的论文,读的人不超过一百个,其中没有一个人在那时知道,此后一百年里,几乎人类剩余的全部思想都将从这个笔误里长出来。
波兰人在1928年回到华沙,随后经历了许多不那么愉快的东西。而那些晶体与之相比,却好像是无缘无故地来到了这个世界。不知自己去向何方,父母又究竟是什么东西。
这种彷徨持续了久久的时日。在一些不愉快之后,最终,或此刻,全世界正有不下上万根单晶硅锭在缓慢地,旋转着从地狱的烈焰中上升,每一根都是那根锡丝的后代,继承了同样的彷徨,每一根都不知道自己姓什么。
这里有一件事,是所有教科书都要提一句然后迅速跳过去的:你不能从无到有地长出一块单晶。
你必须先有一块单晶。你总是必须要现有一点什么。籽晶。一小根手指粗的东西,浸下去,蘸湿。然后围绕着它而来的,更大的东西,任运而显。
在工艺手册上,描述这个过程的措辞是“"浸润"。先把它自己的尖端回熔掉一点,为了保证接触面干净,然后开始上升。转速十到二十转,坩埚朝反方向转。一分钟一到两毫米。二十个小时。而整整两米长,两百六十五公斤的晶锭,会一个原子一个原子地去继承那根籽晶的取向。
这事在外人来看是有点滑稽的,只是工程师之间从来不开这个玩笑。或许笑点太明显了,明显到开出来就不再好笑了。
人们能够发笑的事物发生在另一个侧面。这种坚强的物质是如此坚强,以至于没有任何已知的东西能盛得住它一千四百度的液体形态,除了它自己的氧化物。
石英坩埚。在那二十个小时的烈焰里,承接它们的坩埚容器也在慢慢溶解。容器内的内容把自己交给了它所盛放的东西,以每立方厘米一万万亿个氧原子的速度溶解自身,比你之后费尽力气试图清除掉的一切快出几千倍。
在后续更多的复杂和漫长的工艺介入后,你得到的数字是十一个九,99.999999999%,为了这个数字,全世界每年烧掉的电,可以点亮一个中等的国家。然后,在这块干净得近乎神学的东西上,人们做的第一件事,是往里面放脏东西。
每三千八百万个硅原子,掺杂一个硼原子。就这个比例。多一点不行,少一点不行。落点严格服从高斯分布。投影射程一百纳米,纵向偏差三十几纳米,剂量控制到千分之一。
人们为此要穿上那套白色的衣服,像是隔离区那样,从头包到脚,只露出眼睛。只不过这套隔离服不是用来保护人的。是用来保护晶圆不受人的侵害的。
纯洁在此刻的全部意义,似乎仅在于让污染变得精确。就好像是恩典的意义是在于让罪可以被计量那样。在暴烈的阳光下,一切并没有缺席,反倒是显得过度在场。别咳嗽,别搔痒,别为谁流泪。在这时,一滴眼泪就是十万个缺陷。而十万个缺陷重复许多次,那种维持它纯净的彷徨也将不复存在。