第457章 精益求精（第1页）

京城，中科院半导体研究所，西配楼。这是一栋上世纪八十年代的老楼，红砖墙上爬满了爬山虎，走廊里昏暗潮湿，空气中弥漫着一股发霉的书卷味和化学试剂的味道。和江州那充满未来感的“启明”总部相比，这里简陋得像个乡村中学。林远和顾盼站在一扇掉漆的木门前。门上贴着一张手写的纸条：“实验中，请勿打扰敲门者后果自负”。“老板，咱们是不是找错地儿了？”顾盼小声嘀咕，“这可是国家级研究所，怎么跟个仓库似的？”“没找错。”林远看着那张纸条，神色肃穆，“真正的高手，往往都在扫地僧待的地方。”他轻轻敲了三下门。没反应。又敲了三下。“滚！”门里传来一声女人的怒吼，伴随着玻璃杯摔碎的声音。林远没走，他推开了门。屋里乱得像个垃圾场。到处是堆积如山的论文、图纸，还有吃剩的泡面桶。在房间中央的一台仪器前，坐着一个穿着白大褂的女人。她头发蓬乱，黑眼圈重得像熊猫，手里拿着一把镊子，正对着显微镜发呆。她就是陆曼profesr。中科院最年轻的博导，也是半导体物理界公认的“疯子”。“我说了滚，听不懂人话吗？”陆曼头也没回，“经费没了就是没了！别再拿那些填表报销的破事来烦我！”“我不是来报销的。”林远开口，“我是来送钱的。”陆曼转过身，眯着眼睛打量了林远一眼。“你是谁？那个卖保健品的？”“我是林远，江南之芯的。”“哦，那个造芯片的暴发户。”陆曼冷笑一声，转过身继续看显微镜，“没兴趣。你们搞的那套是工程，我搞的是科学。道不同。”“我听说，您想在硅片上种出量子点？”林远没生气，直接切入正题，“但是，种了三年，全都死了。”陆曼的手抖了一下。这是她的痛处。“关你屁事。”“我有办法让它们活。”陆曼猛地转过身，死死盯着林远。“你知道为什么会死吗？”“知道。”林远走到黑板前这里只有黑板，拿起粉笔。“因为脚不合鞋。”林远在黑板上画了两个方块。“下面这个大的，是硅silin原子，它们排得很整齐，间距比较大。”“上面这个小的，是磷化铟p，也就是能发光的量子点材料，它的原子排得很紧。”“当你想把小的硬生生种在大的上面时。”林远画了几条歪歪扭扭的线。“因为脚印晶格常数对不上，两者之间就会打架，产生应力。”“就像你非要让一个穿35码鞋的人，去穿45码的鞋，还得跑百米冲刺。”“结果只有一个崴脚。”“在微观世界里，这就是位错dislocation。”“这些裂纹会像伤口一样，不断蔓延，最后把量子点撕碎。光还没发出来，材料就先崩了。”“我说得对吗？”陆曼看着黑板，眼神变了。她没想到这个“暴发户”竟然懂底层的晶体物理。“你说得对。”陆曼叹了口气，从抽屉里拿出一盒废片。“这就是尸体。”“我试了无数种缓冲层，想给它们垫个鞋垫，但都失败了。裂纹总是能穿透鞋垫，杀死上面的花。”“所里已经停了我的经费。他们说这是违背物理规律的，让我去搞搞简单的led。”“林先生，你凭什么觉得你能行？”林远看着那盒废片。“因为我不信命。”“陆教授，如果平地上种不活，那我们就在悬崖上种。”“什么意思？”陆曼皱眉。“既然裂纹位错一定会产生，那我们就不去消灭它。”林远在黑板上画了一排深深的“沟”。“我们利用它！”“我们在硅片上，刻出一排排深坑。坑的两边是直上直下的墙壁。”“然后，我们在坑底开始种量子点。”“裂纹会产生，会向上生长。”“但是！”林远加重了语气，“当裂纹撞到两边的墙壁时，它就会停住！”“这叫缺陷捕获。”“就像我们把垃圾扫进地缝里一样。”“只要坑够深，墙够直，所有的伤口都会被锁在坑底。”“而长出坑口的这一部分材料，”林远画了一个冒出头的蘑菇，“就是完美无瑕的！”“我们就在这上面，做激光器！”陆曼盯着那个图，眼睛越瞪越大。这是一种极其巧妙的几何学陷阱。利用晶体的生长方向，把缺陷“引导”到死胡同里去。“这……这理论上可行。”陆曼喃喃自语，“这叫art纵横比捕获技术。但是……”“但是什么？”“但是，要在硅片上刻出这么深、这么直、还要只有几十纳米宽的坑，国内的刻蚀机做不到。”小主，这个章节后面还有哦，，后面更精彩！“坑壁稍微歪一点，裂纹就跑出来了。”“而且，”陆曼指着那台老旧的机器，“我的这台分子束外延炉be，是二十年前的古董。它的温度控制早就坏了，正负误差5度。要在坑里长晶体，温度误差不能超过01度。”“巧妇难为无米之炊。”这就是科研的无奈。有想法，没设备。林远看着那台像废铁一样的机器。“设备坏了，我来修。”“刻蚀机不够好，我给你调。”“陆教授，从今天起，江南之芯就是你的后勤部。”“你要什么，我给什么。”说大话容易，干起来难。林远把王海冰和汉斯都叫到了北京。汉斯看着那台老掉牙的be炉子，直摇头。“林，这东西该进博物馆了。加热丝都老化了，真空泵也漏气。想让它控制在01度？除非上帝亲自来烧火。”“买新的呢？”“新的be是美国威科vee产的，属于最高级别的禁运品。给多少钱都不卖。”“那就只能修。”林远咬牙。“怎么修？零件都买不到。”“不用换零件。”林远指着控制面板，“换脑子。”“这台机器之所以温控不准，是因为它的控制逻辑是傻瓜式的pid控制。它不知道加热丝老化了，也不知道真空度在变。”“汪总，”林远连线汪韬，“给这台炉子，装一套ai温控系统。”“在炉子里，加装一百个传感器。”“实时监测每一个点的温度变化。”“然后，用ai去预测温度的波动，提前调整功率。”“虽然加热丝烂了，但只要我们控制得够快、够准，烂车也能开出法拉利的速度！”这是一场“由于贫穷而引发的技术爆炸”。工程师们把炉子拆得七零八落，缠满了各种线缆。“启动ai接管模式。”炉子轰鸣起来。屏幕上的温度曲线，原本像心电图一样乱跳。在ai介入后，曲线开始慢慢变平，变直。误差：±3度……±1度……±02度！“稳住了！”汉斯惊叹，“这ai简直是化腐朽为神奇！”炉子好了，接下来是“挖坑”。要在硅片上刻出深宽比达到10:1的纳米深坑，而且侧壁要绝对垂直。这需要“深硅刻蚀drie”技术。国内的刻蚀机，刻浅坑还行，刻深了，侧壁就会变成“v”字形，或者像狗啃一样。“怎么办？”王海冰看着显微镜下的废片，“侧壁不直，缺陷锁不住。”“用博世工艺boschprocess？”“试过了。博世工艺会在侧壁留下波浪纹scallopg，更糟糕。”林远盯着那些坑。“既然刻不直……”“那我们就修直。”“怎么修？”“湿法腐蚀。”林远想起了他在大学学过的晶体知识。“硅晶体是有方向的。它的111晶面，化学性质非常稳定，很难被腐蚀。”“我们用氢氧化钾koh溶液去泡它。”“强碱会把其他乱七八糟的面都腐蚀掉，最后只剩下那个最硬、最平、最直的111面！”“这叫自停止腐蚀。”“利用大自然自己的规则，去修整出完美的墙壁！”坑挖好了，炉子稳了。最后的时刻到了。陆曼颤抖着手，将一片处理好的硅片放进了炉子里。“开始生长。”源炉打开。铟和磷的原子束，像蒸汽一样喷射出来，落在那一个个微小的深坑里。这是一个微观世界的奇迹。原子们落入坑底，开始排列。因为“脚不合鞋”，裂纹产生了。裂纹沿着45度角向上生长。“砰！”裂纹撞在了侧壁的“墙”上，停住了。而晶体继续向上生长。越过坑口，长出了一朵朵完美无瑕的、蘑菇状的量子点晶体。就像在悬崖峭壁上，开出了一朵朵纯净的花。五小时后。晶圆出炉。激光泵浦测试。一道明亮的、纯净的红外光，从晶圆表面射出！“亮了！亮了！”陆曼看着光谱仪上的峰值，突然蹲在地上，嚎啕大哭。三年了。没人知道她这三年是怎么过的。被嘲笑，被停经费，被视为疯子。今天，她终于在最廉价的硅片上，种出了最昂贵的光。“成功了。”林远扶起陆曼。“这是世界上第一块硅基量子点激光器。”“成本，是传统磷化铟激光器的百分之一。”“我们可以用它，把光子芯片的价格，打到地板上！”庆功宴就在实验室里吃，吃的是泡面。陆曼狼吞虎咽地吃完，抹了抹嘴。“林远，虽然光发出来了，但还有个问题。”“什么？”“这光散了。”陆曼指着那束光。“激光器发出的光，是向四面八方发散的。但是，光子芯片里的波导光路，只有几百纳米宽。”“要把这么大一束光，塞进那么细的管子里。”“耦合效率uplgefficiency非常低。”“现在只有10的光能进芯片，90都漏掉了。”“如果不解决耦合问题，这激光器就是个大灯泡，不是芯片的心脏。”林远皱眉。这就是“光路对接”的难题。就像拿着消防水龙头，往针眼里灌水。“我们需要一个漏斗。”“一个能把光，从大变小，聚拢起来的微型漏斗。”“这需要透镜。”“但是，普通的透镜太大了。我们需要在芯片上，直接做一个微米级的透镜。”“这就得用微纳3d打印。”林远想起了之前在新加坡看到的“雷神”封装机。“或许，我们可以把那个雷神，再改造一下。”“不喷金属，喷玻璃。在芯片的端口上，直接打印出一个微透镜！”“回江州找黄志诚。让他把针头磨细点，我们要在针尖上雕花。”：（）官道红颜：她们助我一路升迁