导语:芯片研究是我国不得不面临的难题,自从中美贸易摩擦以来,我国的芯片始终属于紧缺状态,人们希望看到国产芯片的崛起,但对于芯片来说,最重要的不是技术,而是设备和材料。

光刻机是芯片生产的核心设备,它的地位无可取代,但光刻机的工艺难度太高,造就了他的稀有属性,一般而言,只有顶级芯片代工厂才拥有足够的光刻机。

我国要想解决芯片空缺,首先要解决的是光刻机的研发。目前,我国已经把握了光刻机的核心材料,陈创天博士的激光技术,让芯片领域领先15年,看到这则消息,很多人都振奋了。

这项材料就是KBBF晶体,也就是激光晶体,它是非线性光学晶体的一种,通俗易懂的来说,假如有光线摄入到晶体内,在晶体的相互作用下会产生不同的光源。

但KBBF晶体是可以改变光波长的晶体,能够使之成为有切割功能的工具,说它是光刻机的核心材料也是因为它的特性符合制造光刻机的需求。

切割是光刻机的核心功能,就当下使用的光刻机来说,波长可达193纳米,但在KBBF晶体的帮助下,波长可以缩短至176纳米,甚至更短。

波长意味着光刻机的精度,波长越短,光刻机精度越高,制作的芯片体积越小,应用的范围就更加广泛。

麒麟990芯片,作为5G芯片,就是采用7纳米和极紫外光刻工艺,让晶体管的密度提升了18%,这里要说一下,极紫外光和我们平时见到的光不同。普通光一般在400~700纳米之间,而极紫外光在200纳米以下,要想使波长降至200纳米,就要用到KBBF晶体,这块小小的晶体可谓是激光设备中的核心零件。

我国在这块晶体上的研发突破,全得益于陈创天博士,他毕业于北京大学的物理系,在毕业时,他怀揣着一颗报国的梦想,并立志为科学事业做贡献。

在此基础上,他开始研究结构化学和晶体材料,晶体材料是当时的新型学科,陈创天博士的选择,为这门学科奠定了坚实的基础,在研究晶体材料前,他先是进行调查,后来发现,非线性光学晶体的性能是由自身基本结构决定的,自己的专业正好就有这方面的优势,但这项工作是非常困难的。

世界有多少种物质组成就有多少种材料,这就是陈创天博士面临的最大难题,如何在数不尽的材料内,找到自己能用的,为寻找到合适的材料,他日夜坚守于实验室,经历无数次的计算和实验。终于在2001年研究出了KBBF晶体,这种晶体成为了我国独有的晶体,它打破了长期以来的技术壁垒,凭借着176纳米的波长,成为了世界上最先进的激光技术。

自从KBBF晶体发现以来,科研界将其视为最宝贵的财富,连专家都很少会使用这种稀有的材料,但我国却秉承着共同发展,无私的将研究结果公开给世界各国。

可有些国家却趁此来发展激光武器,对于这种现象,我国自然是不能容忍,于是就禁止了KBBF晶体的出口,缺少晶体,实验无法进行,他们甚至开出天价来聘请陈创天博士。但他并没有被金钱打动,事实上,陈创天博士早就将自己的积蓄捐献了出去,这位芯片界的伟人,真正做到了淡泊名利,视金钱如粪土。

可我国有这么先进的材料,为何还创造不出自己的光刻机呢?这就牵扯到我国的工业发展了,中国的工业体系虽然健全,但在高精度领域仍然与外国有着差距,而且生产一台光刻机还要结合数学、光学等尖端科技,只有激光是无法解决的,所以,我国的芯片行业要想有所建树,还需要从多方面培养人才,才能解决当下问题。

目前,从多项规划来看,我国确实在积极培养这方面的人才,行业发展,人才是关键,有人形象地将人才形容为21世纪最宝贵的财富,只有培养人才,我国才能摆脱技术封锁,突破创新。

来源:我们都是科技宅

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