京城,北京大学,纳米器件物理实验室。
这里是中国碳基电子学的“圣地”。
林远本来以为会看到高大上的无尘室,结果一进门,差点被地上的电缆绊倒。
屋里乱得像个杂货铺。到处是瓶瓶罐罐,还有像黑色棉絮一样的灰尘。
一个穿着灰色毛衣、头发花白的老教授,正拿着一把镊子,对着显微镜叹气。
他叫彭教授。中国搞碳基芯片的第一人。坚持了二十年,头发都熬白了。
“彭老,”林远恭敬地递上名片,“我是江南之芯的林远。”
彭教授瞥了一眼名片,随手放在一边。
“如果是来谈投资的,出门左转,找学校产业办。”
“如果是来催成果的,出门右转,慢走不送。”
“我是来帮您造芯片的。”林远说。
彭教授笑了,笑得很无奈。
“造芯片?年轻人,你知道我们在干什么吗?”
他指了指显微镜。
“我们在试图用铅笔芯石墨/碳来造电脑。”
“理论上,碳比硅跑得快,还凉快。”
“但是,”彭教授拿起一张照片,上面是一团乱糟糟的黑色线条。
“你看这是什么?”
“这是一团乱麻。”林远实话实说。
“对。这就是我们的原材料碳纳米管。”
“它们长出来的时候,就像一锅煮烂的面条,横七竖八,缠绕在一起。”
“我们要造芯片,就必须把这几亿根面条,一根根捋直了,排得整整齐齐。”
“只要有一根歪了,或者搭在别的线上,芯片就短路。”
“我们搞了二十年,也只能在实验室里,用镊子探针一根根拨。”
“你想量产?除非你雇一亿只猴子来帮我拨面条。”
“捋直了还不行。”彭教授继续泼冷水。
“这面条里,还有毒。”
“碳纳米管长出来的时候,有两种性格。”
“一种是半导体型,能做开关也就是晶体管,这是我们要的。”
“一种是金属型,就是纯导线,关不住电。”
“这两样东西,长得一模一样,混在一起。”
“比例大概是2:1。”
“也就是说,每三根面条里,就有一根是坏的。”
“如果这根坏面条混进了芯片里,电就会直接漏过去,开关就失效了。”
“芯片就变成了电热丝。”
“怎么分出来?”林远问。
“分不出来。”彭教授摊手,“它们化学性质几乎一样,物理大小也一样。”
“我们试过用离心机甩,试过用药水泡。能分出来一点,但纯度不够。”
“我们要的是99.9999%的纯度。”
“只要有万分之一的坏面条,几亿个晶体管的芯片就废了。”
死局。
乱,理不顺。
杂,分不清。
这就是为什么碳基芯片喊了这么多年,还在实验室里打转。
林远看着那团黑乎乎的东西。
“既然分不清……”
“那我们就弄死它。”
“弄死?”彭教授愣了,“怎么弄?”
“电烧。”
林远眼中闪过一丝狠厉。
“您刚才说,坏面条金属型是导电的,像电线。”
“好面条半导体型是做开关的,平时不导电。”
“那如果我们给这堆面条通上电呢?”
“而且是强电流!”
彭教授眼睛突然瞪大了。
“你的意思是……”
“对!”林远比划了一个“切”的手势。
“我们把这堆乱糟糟的面条,铺在晶圆上。”
“然后,把所有的开关好面条,都处于关闭状态加上栅压。”
“这时候,好面条是不导电的,电流过不去。”
“但是!坏面条金属型是关不住的!它依然导电!”
“所以,电流只会流过那些坏面条!”
“只要电流足够大……”
“砰!”
林远做了一个爆炸的手势。
“坏面条就会因为电流过大,发热,烧断!”
“就像保险丝熔断一样!”
“等所有的坏面条都烧断了,剩下的,不全是好的了吗?”
这就叫“火中取栗”。
或者叫“定向爆破”。
彭教授听得手都在抖。
“这……这理论上是可行的。这叫电学击穿法。”
“但是,你知道这有多难吗?”
“我们要烧掉几亿根管子!”
“而且,不能伤到旁边的好管子。”
“这需要极其精密的电压控制。”
“电压小了,烧不断。”
“电压大了,连好的一起烧了,或者把芯片基底给烧穿了。”
“我们实验室试过,烧出来的全是黑炭,没法用。”
“那是你们控制得不够准。”林远自信地说。
“我有启明芯片。”
“我有工业大脑。”
“我来帮您控火。”
三天后。
一套由江南之芯改装的测试台,搬进了北大实验室。
晶圆上铺满了杂乱的碳纳米管。
“连接探针台。”
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