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第423章 钻石囚笼(1/3)

    江州,pFL实验室。

    警报声虽然停了,但空气中依然弥漫着一股焦糊味。

    那块集成了微型锁模激光器的测试芯片,虽然产生了克尔孤子,但在运行了不到10分钟后,还是烧毁了。

    “热流密度太高了。”

    王海冰看着失效分析报告,脸色灰败。

    “激光器区域的瞬时热流密度达到了1500 w\/cm2。”

    “这是什么概念?太阳表面的热流密度大约是6000 w\/cm2。我们相当于在指甲盖大小的地方,造了四分之一个太阳。”

    “现有的双相流体回路只能处理500 w\/cm2以下的热量。超过这个阈值,工质会瞬间膜态沸腾,形成气膜,锁死热传导。芯片瞬间就会积热熔化。”

    “必须上金刚石。”李振声教授断言,“只有金刚石的声子导热机制,才能在不导电的情况下,把这么恐怖的热量瞬间抽走。”

    “但是,”李振声指着显微镜下那堆昂贵的废墟,“怎么把金刚石弄上去?”

    “直接生长?不行。cVd金刚石生长需要800度高温,光子芯片里的铌酸锂和激光器400度就废了。”

    “低温键合?金刚石太硬,表面粗糙度很难抛光到纳米级。贴不紧,中间有空气层,热阻就会爆炸。”

    这是一个物理死结。

    要么热死,要么烫死,要么碎死。

    林远看着那堆废墟,沉默了片刻。

    “去河南。”

    “去找黄河。”

    “如果世界上有人能驯服金刚石,那一定是在那里。”

    河南,柘城。

    这里是全球人造钻石的中心,生产了全世界50%以上的工业金刚石。空气中飘浮着石墨粉尘的味道。

    在一座巨大的厂房里,林远见到了黄河博士。

    他不像个海归博士,倒像个炼钢工人。穿着满是油污的工装,正对着一台六面顶压机咆哮。

    “压力不够!再加两千个大气压!我要的是电子级,不是磨刀石!”

    看到林远一行人,黄河擦了擦脸上的黑灰,咧嘴一笑,露出一口白牙。

    “林董,稀客啊。怎么,想买钻戒送人?”

    “不,我想要晶圆。”林远开门见山,“4英寸,电子级,多晶金刚石晶圆。”

    “还要抛光到Ra < 1nm。”

    黄河的笑容凝固了。他上下打量了林远一眼,像是在看一个疯子。

    “林董,你知道你在说什么吗?”

    他随手拿起一块黑乎乎的金刚石片,扔在桌上。

    “这是我们目前能做到的最好的。热导率1200,表面粗糙度50纳米。用来做大功率激光器的散热片勉强够用。”

    “你要Ra < 1nm?”黄河冷笑,“金刚石是地球上最硬的东西。要想把它磨平,你得用更硬的东西去磨它。但没有比它更硬的了。”

    “我们用的是化学机械抛光,用强氧化剂腐蚀表面,再配合金刚石微粉磨。磨一片2英寸的片子,要两周!成本比金子还贵十倍!”

    “你要4英寸?还要量产?”

    “做不到。”

    黄河拒绝得很干脆。

    “做不到也要做。”林远拿出了那块烧毁的芯片照片。

    “1500 w\/cm2。没有你的钻石,我的芯片就是废铁。”

    “黄博士,我给你投20个亿。”

    “我要你在三个月内,解决大尺寸金刚石晶圆生长和超精密抛光两个问题。”

    “20亿?”黄河的眼皮跳了一下。

    这笔钱,足够他买下半个柘城的工厂了。

    “钱是好东西。但物理规律不认钱。”黄河叹了口气,指了指厂房深处的一个封闭车间。

    “跟我来。让你看看真正的难点在哪。”

    封闭车间里,摆放着几台进口的微波等离子体化学气相沉积设备。

    这是生长高品质金刚石的神器。利用微波激发甲烷和氢气,产生等离子体,碳原子在基底上层层沉积,长成钻石。

    “看这个。”黄河指着视窗里那团耀眼的紫色光球。

    “我们要长4英寸的片子,需要极高功率的微波源和极大的等离子体球。”

    “但是,当等离子体球变大时,边缘的温度和中心温度就会不一致。”

    “结果就是翘曲。”

    黄河拿出一片废弃的4英寸金刚石晶圆,放在平整的桌面上。

    肉眼可见,晶圆像薯片一样翘了起来。

    “翘曲度:500微米。”

    “林董,你的光子芯片是平的。我的钻石是弯的。”

    “强行压在一起?啪!两个都碎。”

    “这是内应力造成的。金刚石生长时温度800度,冷却到室温,热胀冷缩,内应力巨大。”

    “不解决应力问题,钻石永远
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