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 无偏二极管引起的争论 |
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草根
[个人文集]
警告次数: 1
加入时间: 2005/02/13
文章: 2510
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作者：草根 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
无偏二极管的发明，引起了一场大风波。
对永动机情有独钟的人以为找到了永动机。发明人本人认为是捕获了热电子的能量。以讨伐伪科学为己任的人，又找到了一个可以讨伐的对象。中国的能源紧缺现状，使这场大辩论火上加油。
徐业林本人的观点显然站不住脚。他的论文没有能够解释坑道内壁捕获电子以后留下来的空穴产生的影响——最后的结果是把电子拉回去。要连续产生电子的定向运动，还得给一个额外的电场推动，还是需要外加能量，光靠热运动无法做到。
另外一个难点是：如何解释电流密度和坑道直径的五次方成反比。徐业林的坑道捕获电子假说不能从理论上得出这个结论，他在论文里也没有给出解释。
反对徐业林的人有几种观点：
1、电磁干扰。由于外界存在的电磁场，使这个二极管和导线构成了一个“矿石收音机”。但是这个解释早已被徐业林本人的实验否决，他用其他的二极管、光电器件作同样的测试，没有发现电流，而且用平板（没有坑井）的金属板用同样的工艺制作的二极管也没有这种现象。
2、内壁的温差、红外线。类比试验证明其他的光电器件在同等情况下不能产生电流。如果是红外线产生电流，则说明该器件具有光电效应（几乎所有的二极管都有光电效应，但响应频谱不同），而且是对频率很低的红外线起作用。但是光电流和坑道直径的关系，仍然无法用光电效应得到解释。如果是温差引起的，无法解释在很长的时间里电流和开路电压保持相对恒定的实验结果。
3、原电池效应。认为在制造过程中产生了原电池。我本人认为这种猜想很值得继续研究，因为从徐业林发表的无偏二极管的放电曲线看，具备大多数原电池的特点：初始电压偏高，很快进入稳定期，然后典雅平稳下降。由于内阻很大，放电电流很小，所以在很长的一段时间里没有明显的电能耗尽的迹象。
值得注意的是：徐业林采用的工艺是把硅粉在金属片上溶化后再结晶。硅固化成为单晶硅的必要条件是：很高的纯度、很小的温度梯度，逐层结晶。在这样的条件下，要控制硅的结晶相当不容易，尤其在小井坑的边缘，会出现很多晶格缺陷，产生多晶体，同时杂质也会在晶界积聚。这样就有可能在接触面上产生一个杂质含量很高的界面。这个界面是否起到电解质的作用，从而形成原电池？徐业林的文章中特别提到：“不掺杂的样品性能，可以保持数年。掺杂的样品性能可以保持数日至数月。这可能是由于用镀膜机掺杂不均匀所引起的”，他得到的电流比较大的样品，是用硅掺杂２％的铬得到的。由于不掺杂的硅具有很高的电阻率，内阻很大，那么其放电电流就很小，这结果支持原电池假说。如果从原始记录中考查样品的放电时间和硅的导电率的关系，说不定可以得出一些很有价值的结论。
为了检验是否晶界杂质构成了原电池，可以改变一下工艺，先用一块单晶硅片，在上面上用dry etching工艺做出一个个凸台，然后再用sputtering或PECVD、甚至电镀之类的方法在上面覆盖一层金属膜，这样从几何结构上看和原来的结构类似，但是可以避免硅在结晶过程中的一些缺陷。
另外金属铬和硅接触面之间的渗透，在高温下会造成怎样的分布，界面的状况如何，徐业林的文章中都没有给出分析。尤其在纳米尺度，一点点杂质可以造成很复杂的多层化合物结构。
这本来是一个很典型的技术问题，一个很有趣的新发现，半导体行业的研究者尽可以继续研究。但是由于各种无聊人物的参与，结果变成一场闹剧。该行业真正的科学家和工程师倒很低调——毕竟他们不是无聊的公众人物。
作者：草根 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org |
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