第421章 光之晶(2 / 2)
“设备呢?”林远问,“离子注入机,我们有吗?”
“有。”王海冰点头,“中科院微电子所有一台国产的样机,虽然不如美国的Appliedaterials先进,但注入氢离子够用了。”
“键合机呢?”
“这也是个难题。”李振声皱眉,“铌酸锂和硅的热膨胀系数不同。高温键合会炸裂。我们需要常温键合技术。”
“目前,这项技术掌握在奥地利的EVG公司手里。”
“买!”林远毫不犹豫。
“买不到。”王海冰苦笑,“EVG也在瓦森纳协定名单里。”
又是一堵墙。
没有现成的键合机,就意味着无法把那层珍贵的薄膜贴到硅片上。
贴不上去,一切都是空谈。
“常温键合的原理是什么?”林远问。
“表面活化。”李振声解释,“在真空环境下,用等离子体轰击两个材料的表面,打断表面的化学键,让原子处于饥饿状态。”
“然后,把两个表面贴在一起。”
“原子之间会瞬间形成共价键,就像两个磁铁吸在一起一样。不需要胶水,不需要高温。”
“但这需要极高的真空度和极精密的等离子体控制。”
“如果我们自己造这台机器……”王海冰估算了一下,“大概需要半年。”
“太久了。”林远摇头。
他突然想到了什么。
“等一下。表面活化……等离子体轰击……”
“我们在江钢的工业之心项目里,是不是改造过一批等离子体清洗机?用来清洗汽车钢板表面的?”
“是。”孙大炮通过视频连线回答,“那是用来除油的,粗糙得很。”
“原理是一样的!”林远眼中闪过一丝疯狂。
“把那台清洗机拉过来!”
“我们要对其进行魔改!”
三天后,东海县工厂。
一台被拆得面目全非的工业清洗机,摆在无尘室里。
它的喷头被换成了高精度的离子源,真空泵被换成了分子泵。
“这是土法炼钢啊……”严教授看着这台“怪兽”,直摇头。
“不管黑猫白猫,能抓老鼠就是好猫。”林远站在控制台前。
“第一次键合实验,开始!”
机械臂夹着一片硅晶圆和一片刚剥离下来的铌酸锂薄膜,送入真空腔。
等离子体辉光亮起。
“轰击时间:30秒。”
“贴合压力:500牛顿。”
“出舱!”
两片材料被紧紧压在一起,送了出来。
李振声戴着手套,小心翼翼地拿起来,放在显微镜下。
所有人都屏住了呼吸。
“怎么样?”林远问。
李振声沉默了很久。
然后,他抬起头,脸上露出了难以置信的表情。
“结合力……完美。”
“界面无气泡,无裂纹。”
“我们……成功了?”
“不。”李振声指着边缘,“还有一个问题。”
“虽然贴上了,但是……不平。”
“我们的土炮清洗机,等离子体分布不均匀。导致薄膜表面出现了纳米级的波浪纹。”
“这种波浪纹,会导致光信号在传输时发生严重的散射损耗。”
“如果不磨平,这块晶圆,依然是废品。”
这就好比你铺好了地板,但地板是波浪形的,车根本开不快。
“抛光?”王海冰问,“我们没有化学机械抛光设备。那也是被禁运的。”
死循环。
解决了一个问题,又冒出一个新问题。
这就是基础工业薄弱带来的连锁反应。你缺的不仅仅是一台机器,而是整个产业链。
林远看着那块波浪形的晶圆。
他知道,常规手段已经用尽了。
必须用非常规手段。
“既然磨不平……”林远的声音突然变得很轻。
“那我们就不磨了。”
“什么?”众人大惊。
“我们用填坑。”
林远看向赵博士。
“赵博士,你们的光刻胶,是不是有一种特性叫平坦化?”
“是……”赵博士点头,“光刻胶是液体,涂在晶圆上,会自动流平,填补表面的坑洼。”
“那就对了!”林远打了个响指。
“我们在波浪纹上面,旋涂一层特制,折射率与铌酸锂完全一致的光学树脂。”
“把坑填平,然后再固化。”
“这样,光在传输时,就不会感觉到界面的起伏,因为它在光学上是均质的。”
这简直是作弊。
用化学材料去修补物理加工的缺陷。
“这……这能行吗?”李振声都惊呆了,“这在教科书上从来没写过。”
“教科书是给有设备的人写的。”林远冷笑,“我们是穷人,穷人就要有穷人的办法。”
“赵博士,马上调配树脂!折射率要精确匹配到小数点后四位!”
24小时后。
经过填坑处理的晶圆,被送入了测试台。
激光注入。
光信号在晶圆表面的波导中飞速传输。
检测仪上的数字开始跳动。
传输损耗:0.08db\/。
低于0.1db\/的标准!
达到了光学级!
“成功了!!!”
实验室里爆发出了震耳欲聋的欢呼声。
严教授抱着那块晶圆,像抱着自己的孩子一样痛哭流涕。
他们用一台改的清洗机,一桶化学胶水,加上无数个日夜的疯狂计算,硬生生地在简陋的厂房里,造出了全球最顶尖的LNoI光子晶圆。
这就是中国工程师的韧性。
这就是被逼到绝境后的爆发力。
林远站在人群后,看着那块闪烁着微光的晶圆。
他不仅解决了材料问题,还通过LNoI技术,将成本降低了90%!
材料有了,设备有了。
光子芯片的量产,已经没有了物理障碍。
但是,就在林远准备全速推进时。
一个来自欧洲核子研究中心的邮件,发送到了李振声的邮箱里。
邮件只有一句话:
“我们在大型强子对撞机的实验数据中,发现了一个关于光子纠缠的异常现象。这可能会颠覆你们所有的光子计算架构。如果不解决这个问题,你们造出来的光子芯片,可能会变成量子炸弹。”