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王中军若有所思,沉吟着说道:“不过,这确实是一条路子。”
正常的科研计划,当然是要考虑经济效益的,需要循序渐进来逐渐将一项技术发展成熟,然后再进行下一代技术的研发。
谁都知道碳化硅、氮化镓这些材料比硅晶圆的性能更好,但半导体产业还不是在吃单晶硅这条路线,还不知道要吃到哪一年去呢。
不把单晶硅的潜力挖光、不在经济上无利可图,产业界怎么有动力去更新换代?
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但问题是,如今摆在王中军面前的并不是一个正常的研发项目。
微纳米级的纳米光栅,不仅时间紧、任务重,而且还关系到国家战略。就是在这个时候,我们才有一个优势,可以不去讲所谓的经济规律,去拼尽全力的做一件事。
在这一代中国人心中,时代的使命感仍然充满了崇高的精神。
成本,并不应该在王中军这个项目的考虑之中。
“我们必须推翻目前的技术路径,蚀刻法的加工精度是无法满足需求的。我们必须要有更高的加工能力,必须跳出目前的半导体加工思路……”
“更高加工能力……原子力显微镜怎么样?”
王中军的自言自语,让所有人都有些目瞪口呆。
“主任,你想怎么用原子力显微镜?那个咱们所一共也没几台,所长宝贝着呢!”
原子力显微镜在九十年代的中国确实是个稀罕玩意,不仅贵而且还不好买。实验室里要是有一台,就好像学校里开的机房一样,恨不得拿白布好好罩起来,谁也别用。
而且国内对原子力显微镜的应用还处于摸索阶段,属于那种拿它随便扫描一片树叶,都能到期刊上发一篇论文。
这么宝贝的设备,就怕王中军狮子大开口,占用了其他实验室的份额。
“原子力显微镜有三种操作方式,分别是非接触式、接触式和轻敲模式。”王中军的眼神忽然明亮起来,笑容中多了一些自信:“如果我们将轻敲模式的进程设定为负数,其实它的探针完全可以在材料上进行极为精细的加工啊!”
“可是……”
下面有人情不自禁的摇头:“这样一来,那探针也废了吧?”
原子力显微镜的原理并不复杂,就是用一根针头去“摸”出一幅图像来。针头可以和操作对象接触、不接触或者接触之后迅速离开——也就是轻敲模式。
当针头与被扫描物体接触,就会有多种力在这个过程中产生影响。通过对这些数据的计算,就能得到扫描的图像了。
可想而知,这样的探针必然是非常脆弱。像半导体所这样主要观测硬质材料,大多数时候使用的都是非接触模式,即使如此还经常会因为碰到材料突起导致探针损坏。只有观测生物材料等软质材料的时候,才会使用接触扫描。
正常使用中如果有谁敢把探针进程设置为负数,那他这辈子都别想进实验室的大门了。
“不对,IBM前几年就用原子力显微镜操作过单个原子,所以这个路线应该是可行的。”
“IBM只是刻了三个字母,我们要刻几百条光栅线,探针不知道要用掉多少,这成本差别也太大了!”下面的研究员听的都快要疯了,这种实验设想如果被所长知道,光栅实验室非得做一辈子冷板凳吧!
“探针?一个探针大概是两百美元,如果我们用进口探针,那确实太贵了。”
“但这个设想的难点不在成本,而是花钱也没有现成的探针可以用。为了在单晶硅上刻画光栅,我们需要硅探针,这样在刻痕的过程中才不至于污染材料。同样我们也需要分辨率更高、更容易被去除杂质的针头,硅材料很难做到我们需要的分辨率精度,此外还需要新的刻蚀方法……”
想到这里,王中军不仅没有着急,反而是松了一口气。
做科研不怕累、不怕浪费脑细胞,只怕找不到前进的方向。
当找到这个思路之后,他的脑海里迅速将这条路径需要解决的问题大致的列了一遍。问题不少、而且不小,但是,肯定有实现的可能!
就像刘慈欣在《朝闻道》里说的那样,相比于人类意识到宇宙存在所用的时间,人类从牛顿到诞生出爱因斯坦不过是一瞬间而已。
“如果说那个原始人对宇宙的几分钟凝视是看到了一颗宝石,其后你们所谓的整个人类文明,不过是弯腰去拾它罢了。”
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