第73章 微光渐亮(2/2)
只不过这个阀门不是用手拧的,而是用电场的‘无形之手’来调节的。
栅极电压的变化,就像调节阀门开度,直接影响着沟道内‘载流子’的多少,从而控制了电流的大小。”
这些深入浅出、紧扣物理本质的比喻和解释,如同黑暗中划过的火柴,瞬间照亮了“微光”小组成员们困惑的脑海!
“原来是这样!扩散与漂移的平衡!”
“电场控制……我明白了!是改变了半导体表面的能带弯曲,从而诱导或耗尽载流子形成沟道!”
“这么一想,就通透多了!”
迷雾被驱散,核心概念的理解取得了关键的突破!
pn结的隔离作用,mosfet的放大与开关原理,这些构建集成电路大厦的基石,终于被他们真正地理解了,而不仅仅是死记硬背。
理论上的豁然开朗,立刻带来了实践上的尝试热情。
在初步理解了这些基本单元的工作原理后,小组开始尝试进行最简单的电路设计。
他们不再满足于纸上谈兵,而是利用研究所里那台极其宝贵、性能也极其有限的计算机,进行初步的电路仿真验证。
第一个目标是设计一个最简单的反相器(not门)。
由几个(虚拟的)mosfet组成,输入高电平,输出就应该是低电平;输入低电平,输出就应该是高电平。
这过程同样充满了挑战。晶体管的模型参数如何设置?
负载如何匹配?延迟和功耗如何估算?
每一个细节都需要反复调整、验证。
屏幕上闪烁的波形和跳动的数字,牵动着每个人的心。
失败了,就分析仿真结果,查找问题所在,是模型不对,还是参数有误,亦或是电路结构本身就有缺陷?然后修改设计,重新仿真。
不知经历了多少次失败,调整了多少个参数,当屏幕上最终清晰地显示出输入信号与输出信号完全相反的、规整的方波波形时,整个小组实验室里爆发出了一阵压抑已久的、小小的欢呼!
“成功了!逻辑功能正确!”
“看这电压摆幅!看这上升下降时间!虽然只是仿真,但原理通了!”
虽然这仅仅是在计算机虚拟世界里的成功,距离在真实的硅片上制造出哪怕这样一个最简单的电路,还有着十万八千里的距离。
但这意味着,“微光”小组已经真正地、踏实地迈入了微电子世界的门槛!
他们不再是在门外徘徊的旁观者,而是已经初步掌握了内部规则,能够进行初步设计和分析的“入门者”了!
消息通过保密渠道汇报上来,孙主任在告知林卫东时,语气中也带着难得的轻松和赞许:“‘微光’那边,总算是摸着门道了。陈芳同志功不可没啊,她那几下点拨,简直是点石成金。”
林卫东回到家中,看到陈芳正一边轻轻摇晃着摇篮,一边看着一本物理期刊,灯光在她还有些苍白的脸上投下柔和的光晕。
他走过去,没有提及具体的进展,只是轻声说:“芳,那边……研究小组的同志,让我谢谢你。说你提的那些思路,帮了他们大忙。”
陈芳抬起头,眼中闪过一丝了然和欣慰,她微微一笑,看着摇篮里两个熟睡的孩子,轻声道:“能帮上点忙就好。这些孩子……他们带来的,不仅仅是热闹。”
林卫东点点头,目光也落在儿女身上。
是啊,这微弱却顽强亮起的光芒,不仅照亮了一条艰难的技术之路,也仿佛预示着,这个家族与国家命运交织的画卷上,又将增添一抹由最前沿科技描绘出的、充满希望的色彩。
微光虽弱,却能渐亮,终有一日,或可成炬。