Chương 32: Cát Trắng Dải Miền Trung

Thuộc tiểu thuyết Toàn Cầu Công Nghệ: Thao Túng Kỷ Nguyên

Tác giả: · Thể loại: Đô Thị · Đăng ngày · 1795 từ · khoảng 9 phút đọc

6 giờ sáng ngày thứ 190, gió biển mang theo vị mặn chát của sóng Thái Bình Dương thổi lồng lộng qua những rặng phi lao ven bán đảo Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa.

Dải cát thạch anh trắng tinh khôi trải dài ngút tầm mắt tới tận chân sóng xanh biếc, lấp lánh như một dải lụa bạc dưới ánh bình minh vừa nhô lên khỏi đường chân trời.

Nguyễn Thành Nam cúi người, vục hai bàn tay trần vào lòng cát mịn. Từng hạt cát thạch anh nhỏ li ti chảy qua kẽ tay anh, lành lạnh và óng ánh sắc tinh thể. Ở bờ biển này, cát không mang màu vàng đục của phù sa sông ngòi mà trắng muốt một màu thuần khiết, kết quả của hàng triệu năm sóng biển bào mòn và sàng lọc những phiến đá hoa cương cổ đại.

"Mẫu số mười hai từ tầng sâu ba mét." Lê Vân đeo găng tay cao su y tế, cẩn thận xúc từng muỗng cát đổ vào chiếc ống nghiệm thủy tinh thạch anh chuyên dụng, dán nhãn niêm phong bằng băng keo màu cam. "Hàm lượng dioxit silic (SiO2) đo bằng máy đo huỳnh quang tia X cầm tay đạt chín mươi chín phẩy sáu phần trăm. Oxit sắt dưới không phẩy không hai phần trăm, oxit titan chỉ ở dạng vết."

Vân ngẩng đầu lên, gạt lọn tóc mai đang bị gió biển thổi tạt vào gò má. Đôi mắt cô hướng ra xa ngoài vịnh, nơi ba chiếc tàu chở hàng tải trọng năm mươi nghìn tấn treo cờ nước ngoài đang thả neo chờ ăn hàng:

"Anh Nam, bác trưởng thôn ngoài bãi kể rằng hai mươi năm qua, mỗi tháng đều có hàng chục lượt tàu vào xúc cát thô chở đi. Họ mua tại mỏ với giá ba mươi đô-la một tấn cát tuyển rửa, tính ra chưa bằng giá một bao xi măng loại tốt. Nhưng sau khi họ mang về nước, tách chiết thành silicon cấp điện tử và kéo thành tấm wafer bán dẫn, giá của nó vọt lên ba trăm nghìn đô-la một tấn. Chúng ta đã bán rẻ tài nguyên của cha ông với giá một phần vạn."

"Đó là cái giá của sự tụt hậu công nghệ." Nam đứng thẳng người dậy, ánh mắt sắc lạnh nhìn theo bóng những chiếc tàu hàng khổng lồ ngoài luồng lạch. "Họ nắm công nghệ tinh luyện hóa học và luyện kim hồ quang, còn chúng ta chỉ có sức cơ bắp xúc cát lên xà lan. Nhưng từ hôm nay, Khởi Nguyên sẽ không để một hạt cát nào rời khỏi bờ cõi nếu chưa biến thành linh kiện công nghệ cao."

Anh quay sang Hoàng Tuấn đang đứng bên chiếc xe bán tải hai cầu dã chiến:

"Hồ sơ thuê sáu mươi hécta đất công nghiệp phụ trợ ven vịnh Cam Ranh đã hoàn tất chưa Tuấn?"

"Ủy ban nhân dân tỉnh đã ký phê duyệt khẩn cấp chiều qua." Hoàng Tuấn gập tập hồ sơ lại, gương mặt lộ rõ sự hứng khởi. "Tỉnh cam kết hỗ trợ tối đa mặt bằng, miễn thuế năm năm đầu và bảo vệ nguồn tài nguyên cát theo diện dự án an ninh công nghệ trọng điểm quốc gia. Đội thi công của xưởng cơ khí Nam Phát và Trung đoàn Công binh đã tập kết máy ủi, sẵn sàng dựng khung xưởng luyện kim dã chiến trong vòng mười ngày."

Mười hai ngày sau, khu liên hợp luyện kim và chưng cất hóa chất dã chiến mang tên Cam Ranh Silic-01 đã mọc lên sừng sững bên mép nước.

Giữa phân xưởng một, một lò hồ quang điện ba pha công suất mười Megawatt rền vang tiếng sấm nhân tạo. Ba thanh điện cực graphit khổng lồ đường kính sáu trăm milimét từ từ hạ xuống đáy lò nung lót gạch chịu lửa cao nhôm.

"Đóng cầu dao trung thế ba mươi lăm kilôvôn!" Nam đứng trên sàn thao tác điều khiển, ra lệnh dứt khoát qua bộ đàm.

Một tiếng nổ *đoành* chói tai vang lên khi hồ quang điện đánh thủng lớp không khí, nhiệt độ tâm lò vọt thẳng lên một nghìn chín trăm độ C.

Hàng chục tấn cát thạch anh Cam Ranh đã tuyển rửa được phối trộn kỹ lưỡng với than cốc tinh luyện và màng carbon vỏ trấu An Giang theo tỷ lệ khối lượng tính toán nghiêm ngặt. Dưới sức nóng khủng khiếp của hồ quang điện, phản ứng nhiệt khử oxit silic diễn ra mãnh liệt. Khí cacbon monoxit bùng cháy thành ngọn lửa xanh lam ma mị trên miệng phễu thu hồi, để lại dưới đáy lò dòng dung nham lỏng màu vàng cam rực lửa.

"Mở cửa tháo xỉ! Chuẩn bị khuôn đúc thỏi!" Chú Bảy trong bộ đồ bảo hộ tráng nhôm cách nhiệt, hai tay cầm chiếc sào thép dài ba mét thuần thục chọc thủng nút đất sét bịt lỗ tháo đáy lò.

Dòng silicon kim loại nóng chảy tuôn trào cuồn cuộn vào dãy khuôn gang graphit, tỏa ra luồng nhiệt lượng bỏng rát. Khi nguội đi, bề mặt kim loại co lại, ánh lên màu xám thép lấp lánh như vảy cá.

Lê Vân cầm kẹp gắp lấy một mẩu phôi vừa cắt, đưa vào buồng đo huỳnh quang:

"Silicon luyện kim (MG-Si) đạt độ tinh khiết chín mươi tám phẩy tám phần trăm. Tạp chất sắt và nhôm đã bị xỉ xỉ hóa giữ lại toàn bộ."

"Đây mới chỉ là bước khởi đầu." Nam lau vệt mồ hôi trên trán, dẫn đoàn kỹ sư trẻ sang phân xưởng hai — nơi đặt trái tim hóa học của toàn bộ dự án.

Trước mắt họ là tháp chưng cất phân đoạn cao hai mươi lăm mét bằng thép không gỉ 316L, vươn thẳng lên nền trời như một cây bút thép khổng lồ. Toàn bộ đường ống dẫn khí và mặt bích đều được xử lý thụ động hóa bề mặt bằng khí trơ để triệt tiêu nguy cơ rò rỉ ion kim loại.

Tại đây, bột silicon kim loại vừa nghiền mịn được sục khí hydro clorua (HCl) ở nhiệt độ ba trăm độ C trong lò phản ứng tầng sôi. Hóa chất silicon chuyển hóa thành chất lỏng dễ bay hơi mang tên Trichlorosilane (SiHCl3) có nhiệt độ sôi ba mươi mốt phẩy tám độ C.

"Trọng tâm là khâu chưng cất phân đoạn ở tháp số ba." Lê Vân đứng trước màn hình giám sát SCADA, giải thích cho các kỹ sư trẻ thuộc Viện AIMR. "Bo và photpho là hai tạp chất khó chịu nhất vì chúng có nhiệt độ sôi rất sát với Trichlorosilane. Chỉ cần lệch không phẩy một độ C, chúng sẽ lẫn vào dòng sản phẩm. Thuật toán điều khiển của anh Nam cho phép giữ áp suất trong tháp ở mức không phẩy ba bar với sai số nhiệt dưới một phần trăm độ C."

Dòng chất lỏng Trichlorosilane trong vắt như nước cất tuần hoàn qua sáu mươi tầng đĩa chưng cất bọc màng teflon. Từng phân tử tạp chất bo clorua và photpho clorua bị giữ lại ở đáy tháp, nhường chỗ cho dòng hơi SiHCl3 tinh khiết bốc lên đỉnh tháp và ngưng tụ vào bồn chứa chân không.

Từ bồn chứa, dòng khí Trichlorosilane siêu sạch được dẫn thẳng vào buồng phản ứng lắng đọng nhiệt Siemens cải tiến.

Tám tiếng đồng hồ trôi qua trong bầu không khí nín thở của toàn bộ phân xưởng. Đồng hồ đo áp suất, lưu lượng khí hydro và dòng điện gia nhiệt được theo dõi sát sao từng giây.

Đến mười một giờ đêm, khi chuông báo hoàn tất chu trình vang lên, buồng phản ứng từ từ hạ nhiệt dưới luồng khí argon bảo vệ.

Nam và Lê Vân cùng bước tới bên cửa quan sát bằng kính thạch anh dày năm centimet. Bên trong buồng phản ứng, những thanh silicon mồi ban đầu giờ đây đã biến thành những thỏi silicon đa tinh thể Polysilicon to bằng bắp tay người lớn, bề mặt sần sùi những hạt tinh thể lấp lánh như kim cương xám dưới ánh đèn halogen.

Vân dùng kẹp titan cẩn thận bẻ một mẩu tinh thể nhỏ, đưa vào buồng máy quang phổ khối lượng phóng điện phát quang (GD-MS) vừa được hiệu chuẩn.

Các kỹ sư trẻ quây kín quanh màn hình máy tính phân tích. Những đường cong phổ hiển thị từng nguyên tố kim loại nhảy múa trên giao diện phần mềm.

Một giây. Hai giây. Kết quả phân tích hiện ra với hàng chữ màu xanh lá cây rực rỡ:

*Hàm lượng Silicon (Si): 99.99999% (Chuẩn 7N).* *Nồng độ Bo (B): < 0.05 ppb.* *Nồng độ Photpho (P): < 0.08 ppb.* *Tạp chất kim loại nặng Fe, Cu, Ni: Dưới ngưỡng phát hiện.*

Một tiếng reo hò vỡ òa xé tan màn đêm tĩnh mịch của bán đảo Cam Ranh. Các kỹ sư trẻ ôm chầm lấy nhau, nhiều người không kìm được những giọt nước mắt lăn dài trên má.

Họ đã làm được. Giữa dải đất miền Trung đầy nắng và gió, từ những hạt cát thô vô tri từng bị chở đi bán rẻ mạt, người Việt Nam đã tự tay tinh chế ra những thỏi Polysilicon chuẩn điện tử 7N — tấm vé thông hành danh giá nhất để bước chân vào thế giới của công nghệ bán dẫn đỉnh cao.

Nam quay sang Lê Vân. Đôi mắt người con gái Hà Nội ánh lên niềm vui rạng rỡ của người làm khoa học. Cô khẽ mỉm cười, siết chặt bàn tay ram ráp của Nam:

"Chúng ta đã giữ được cát của đất mẹ rồi, anh Nam."

"Chưa dừng lại ở đây đâu em." Nam siết nhẹ tay cô, giọng chắc nịch. "Có Polysilicon rồi, tuần sau chúng ta sẽ kéo thỏi đơn tinh thể đầu tiên tại AIMR."

Dưới túi áo ngực của Nam, quả cầu AI Khởi Nguyên ấm dần lên, truyền đi thông điệp xác nhận thành tựu mới:

*Khởi tạo thành công chuỗi công nghệ luyện kim hóa học tinh chế Silicon Polysilicon 7N từ cát thạch anh bản địa. Mở khóa vật liệu nền bán dẫn cơ bản. Điểm Ảnh Hưởng Kỷ Nguyên Bán Dẫn: +150 điểm. Tiến độ Cấp 2: 250/15.000 điểm.*

Bên ngoài cửa sổ, sóng biển Cam Ranh vẫn rì rào vỗ vào bờ cát trắng. Những ngọn đèn cao áp của phân xưởng Silic-01 rực sáng trong đêm đen, tựa như một ngọn hải đăng công nghệ đang kiêu hãnh vươn mình soi đường cho tương lai.