第18章 纯净之境与蚀刻之刃
死寂。
钱教授脸上的狂喜,瞬间消失无踪。
他双手仍然僵在半空,一直捧着那块凝聚了整个团队心血的“奇迹”。
实验室里,刚刚还准备爆发欢呼的数百名科研人员,此刻喉咙里也像是被塞了一团棉花似的,发不出半点声音。
他们拼尽全力攀上的珠穆朗玛,在那个三岁孩子眼中,竟只是一个满是瑕疵的土坡。
“林……林总工……”钱教授的声音干涩得像砂纸摩擦,“这……这已经是化学提纯的极限了,我们用了最顶级的离心萃取和区域熔炼法,理论上,杂质原子已经低于十亿分之一……”
“化学方法,只能请走‘客人’。”林天从乐高堆里爬起来,拍了拍手上的灰,奶声奶气地说道,“但有些‘亲戚’,赖在家里不走,你们赶不动的。”
他哒哒哒地跑到一块白板前,个子太矮,只能仰着头。
马文博立刻会意,一个箭步上前,小心翼翼地将他抱起,让他能正对白板。
林天拿起笔,没有丝毫犹豫,在白板上写下了一行复杂的哈密顿量算符,后面跟着一个积分方程。
【 Ĥψ = (ħ²/2m)∇²ψ + V(r)ψ 】
在场能看懂这公式的人,无一不是国内顶尖的物理学家和材料学家。
当他们看清那串符号时,大脑齐齐一炸。
这不是化学!这是纯粹的量子物理!
“用这个。”林天用笔头敲了敲白板,“高能声子晶格震荡。”
钱教授瞳孔骤缩,嘴唇哆嗦着念出这个闻所未闻的名词:“声子……晶格震荡?”
“嗯。”林天点点头,似乎觉得跟他们解释量子力学太费劲,换了个说法,“就像筛沙子,你们的筛子眼儿太大了。现在,我们要用声音,用一种听不见的、很厉害的声音,在原子家里开派对,让整个晶格‘抖’起来。那些赖着不走的‘亲戚’,跟不上节奏,就会被直接‘抖’出去。”
一个比喻,石破天惊!
在场的专家们,脑中仿佛有亿万道闪电划过!
他们明白了!用超高频声波,诱导准晶格产生特定频率的共振!
这种共振的能量,会精准地传递给主体原子,而那些质量、键合能略有差异的杂质原子,会因为无法同步共振而被晶格“排斥”出去!
这不是筛选,这是原子层面的驱逐!
“疯了……简直是神迹!”一名老教授喃喃自语,眼神里充满了狂热的崇拜,“他竟然想用物理手段,去干涉原子核外电子云的稳态!”
“还愣着干什么!”马文博的咆哮声惊醒了所有人,“按林总工的指示,搭建‘声子晶格纯化装置’!要什么给什么!谁敢耽误一秒钟,就地免职!”
命令之下,整个材料实验室化作一台高速运转的战争机器。钱教授团队像是被打了一针强心剂,之前的沮丧一扫而空,取而代之的是一种朝圣般的亢奋。
三天三夜,不眠不休。
当一台造型奇特的、布满超声波换能器和精密磁场约束线圈的装置搭建完成,并将新的样品置入其中后,所有人都屏住了呼吸。
伴随着一道微不可察的嗡鸣,装置启动。
数小时后,当纯化结束,一块全新的准晶格材料被取出时,整个实验室的目光都被它吸引了过去。
那不再是一块透明的物质。
它像一块被精心切割下来的、凝固的空间。
光线穿过它,没有任何折射与色散,仿佛它本身就是光的一部分。
它纯净到了极致,纯净得仿佛不属于这个物质世界。
测试结果出来了。
“量子纯度……百分之九十九点九九九九九!”一名研究员看着仪器屏幕,声音颤抖得不成样子。
钱教授双手捧着那块完美的“纯净之境”,老泪纵横,对着儿童区方向,深深地鞠了一躬。
就在此时,马文博的加密电话响起。
“报告主任!超导磁悬浮平台原型设计已完成!李院士团队请求林总工审阅!”
双喜临门!
马文博激动得满脸通红,他快步走到林天面前,压抑着狂喜:“林总工!光学材料解决了!悬浮平台也解决了!我们……我们是不是可以开始改造光刻机了?”
林天刚喝完一瓶奶,打了个嗝,慢悠悠地把奶瓶放下。
他看了一眼那块完美的镜片材料,又想了想那个悬浮平台,平静地开口。
“镜片磨好了,还要有刀。”
“现在的刀,太钝了。”
一句话,让马文博的热血再次冷却。
他猛然惊醒,芯片制造,环环相扣,任何一环都是天堑。
他亲自抱着林天,带着李院士和一群核心专家,来到了纳米中心的等离子体蚀刻实验室。
面对着一台正在工作的、价值数亿的进口蚀刻机,负责该项目的王博士正在介绍:“林总工,这是我们最先进的电感耦合等离子体蚀刻设备,它的各向异性比已经能做到95%以上,对掩膜的选择比超过……”
“太糙了。”林天摇了摇头,小手指着屏幕上正在进行的蚀刻过程模拟图,“你们这是在用‘炮轰’,不是在‘雕刻’。等离子体像一群没头苍蝇,到处乱撞,大部分是往下撞了,但总有那么几个会撞歪,把旁边的墙壁都撞坏了。”
“侧壁损伤和结构塌陷,在7纳米尺度下,是致命的。”
王博士的脸色瞬间变得煞白。
林天一针见血,指出的正是他们团队耗费数年都无法根除的顽疾。
“那……那该怎么办?”
林天没有直接回答。
他让马文博把他放到操作台前,小手在虚拟键盘上飞快地敲击起来。
一行全新的名词,出现在主屏幕上。
“原子层选择性蚀刻(ALSE)。”
王博士和他的团队看到这个词,如遭雷击。
“这……这是最前沿的理论猜想!”王博士失声叫道,“利用特定的化学前驱体和精确控制的脉冲等离子体,一层、一层地剥离原子!这……这在工程上根本不可能实现!”
“那是你们不行。”林天淡淡地说了一句。
他没有再解释,而是直接下达指令。
“等离子体发生器,脉冲时序改为3.2纳秒,占空比百分之十。”
“前驱体气体,注入氟化氢和乙二醇二甲醚的混合物,摩尔比1:0.07。”
“反应腔室温度,梯度降至零下17.3摄氏度。”
一连串匪夷所思、完全违背现有操作手册的指令,从一个三岁孩子的嘴里清晰地吐出。
工程师们全都懵了,王博士更是急得满头大汗:“不行!林总工!这样会炸的!设备会彻底报废!”
“照总工说的做!”马文博的声音如同炸雷,“炸了,我负责!现在,林总工就是这里的最高指挥!”
在马文博几乎要杀人的目光下,工程师们颤抖着手,开始对设备进行“魔改”。
数小时后,一切准备就绪。
当第一次ALSE实验启动时,整个实验室落针可闻。
随后,蚀刻完成。
样品被送入高分辨率透射电子显微镜下。
当图像出现在大屏幕上时,所有人都倒吸了一口凉气。
那是一道完美的、深邃的、宽度仅有7纳米的沟槽。
它的侧壁,如刀切斧砍般垂直,光滑得像镜面,在原子尺度下,看不到任何一丝一毫的损伤。
那不是工业品。
那是艺术品。是造物主才能完成的奇迹。
“成功了……”王博士双腿一软,瘫坐在地,眼中满是泪水和狂热。
整个实验室,在死寂了三秒之后,爆发出雷鸣般的欢呼!
马文博激动得浑身颤抖,他看着林天,眼神已经不能用敬畏来形容,那是一种仰望神明的目光。
“林总工!”他高声宣布,声音传遍整个纳米中心,“光刻机核心部件和蚀刻工艺的瓶颈,被您彻底解决了!龙国的7纳米芯片就此诞生!”
然而,在一片狂欢的海洋中,林天却只是安静地看着屏幕上那完美的单层结构,皱了皱小眉头。
他指着那完美的艺术品,奶声奶气地问了一个问题,一个让所有欢呼戛然而止的问题。
“房子盖了一层,很漂亮。”
“可是,芯片不是平房,是摩天大楼。你们要怎么把第二层,完美地盖在第一层上面,而不会塌呢?”
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