第八百零五章 芯片材料的難題
我真的隻想當一個學神啊 作者：墨少堤 投票推薦 加入書簽 留言反饋
“q先生”的加密郵箱地址，知道的人並不多，近期會通過這個郵箱來聯係他的人也就寥寥數人，除了師兄許清岩外，就是eda團隊的總工程師羅鍵，大概每隔三個月，發一次eda的最新優化進展以及遇到的一些難以解決的問題，秦克看到了就順手指點一二。
此外就是“芯片材料”的團隊副總工程師蔡銘誌。
今天這封郵件的寄件人就是蔡銘誌。
因為許清岩主管全麵，很難有時間有精力全程跟進某個課題組的技術工作，而“芯片材料”團隊的總工程師何以升目前還在住院治療，“芯片材料”的日常技術工作，便落到了副總工程師蔡銘誌頭上。
蔡銘誌是典型的副手性格，做事有點優柔寡斷，執行能力卻很強。
當初對於“q先生”推翻了之前團隊花了無數精力與心血研究的碳納米管場效應晶體管技術方向，他雖然心裏也很糾結，但落實到工作中，依然很堅定地帶領團隊執行“q先生”提出來的全新芯片材料研發新方向。
秦克對這位蔡工還算是比較認可的。
這次蔡工發來的不隻是例行的工作匯報，還提出了一個與技術無關的難題，想問問q先生能否解決。
蔡工在郵件裏寫道：“您也知道，納米材料的合成研究離不開高端實驗設備，但目前我們團隊的材料測控設備和角分辨光電子能譜、電子能量損失譜、分子束外延生長、掃描隧道顯微鏡都無法達到您設想的實驗方案要求，據我們所知，在如此高端的材料研究上，擁有滿足我們實驗條件的實驗室，國內就隻有南大的‘超冷原子量子實驗室’，以及京城裏的‘青檸量子計算實驗室’。我和許主任都已多次向這兩個實驗室提出租借設備的請求，都被婉拒了。q先生您能不能想想法子？”
秦克看得哭笑不得，要不是知道蔡工並不曉得“q先生”的真實身份，他都要懷疑這家夥是不是故意發郵件來“敲詐”自己了。
南大的“超冷原子量子實驗室”秦克不熟悉，但“青檸量子計算實驗室”就是他和寧青筠開設的。
至於“青檸量子計算實驗室”會拒絕蔡銘誌的租用設備請求簡直再正常不過了，那套“30mk超低溫強磁場掃描隧道顯微鏡係統”是秦克費了九牛二虎之力才好不容易從得國引進迴來的珍貴設備，實驗室自己都寶貝得不得了，舍不得經常使用、避免部件磨損，又怎可能租借給別人？
而且“青檸量子計算實驗室”的保密條例很嚴格，也不可能允許設備外借，或者允許外人進入實驗室借用設備來做實驗。
南大的“超冷原子量子實驗室”估計也是類似的情況。
秦克揉揉額角，蔡工的“芯片材料”團隊與他自己的“量子拓撲超導材料”團隊此時起了點矛盾，確實不容易解決。
這已不是“芯片材料”團隊遇到的第一個與設備有關的難題了。
那份係統的s級知識《一種適用於1nm芯片的全新型碳晶複合納米材料製作全流程》裏雖然記載了很詳細的材料合成、製作全流程，但有了“圖紙”不代表就能輕鬆製作出來，尤其是這類超越當今時代的“碳晶複合納米材料”，需要對實驗設備的精度要求非常高。
可別看“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”已算是國內比較高級的國家重點芯片研究實驗室了，實際它的實驗設備大多數是從清木大學、北燕大學搬過來的，小部分是從國產芯片的晶圓廠購買的淘汰品。
原本國內的芯片研發設備就較國外有比較大的差距，這些老舊型號和淘汰貨，又怎可能滿足得了“碳晶複合納米材料”的研發需求？
所以秦克最頭疼的不是怎樣“合理地”研究出“碳晶複合納米材料”，而是怎樣利用現在的實驗設備，想方設法地通過實驗，慢慢地製作出“碳晶複合納米材料”。
在前兩三個月的芯片材料研究過程中，也曾數次遇到過類似的實驗設備不達標問題。
想向國外采購是不可能的了，就算想咬咬牙、溢價掏出幾倍的價格買台二手設備，也是不可能完成的任務，哪怕有外國公司或者實驗室願意出售，也運不迴來，尤其是這類高端實驗儀器設備，運送需要專業的公司來負責，不然一個撞碰就可能變成廢鐵——因此也不可能采取非常規的法子采購到。
秦克已好幾次打過電話給楊承科伯伯，托楊伯伯這樣的大佬出麵，才以“事急從權”的理由，從某些芯片大廠和其他國家級重點研究所來借用來了部分實驗設備。
這迴倒好，輪到他自己的“青檸量子計算實驗室”了。
問題是“青檸量子計算實驗室”也在如火如荼地進行著“青檸超導二號材料”的研發工作，要是出借了那套“30mk超低溫強磁場掃描隧道顯微鏡係統”，就得將這個課題停止兩三年……代價實在太大了。
一個是可以使夏國憑借14nm芯片輕鬆壓製國際主流5nm矽基芯片甚至是未來2nm、1nm矽基芯片的全新芯片材料，一個是涉及到實現未來億級量子計算、使得量子計算機有可能走進千家萬戶的拓撲超導材料，可謂是手心手背都是肉。
秦克看罷蔡銘誌發來的高端設備需求清單，眉頭緊鎖，除了掃描電鏡等高精度的光學觀測儀器外，還缺了納米材料的無損檢測儀等十幾台設備，蔡工說部分設備甚至都沒聽聞國內有哪家實驗室擁有。
在書房裏來迴踱步了片刻，秦克一拍額頭，自己頭疼這個幹嘛，有事找楊伯伯啊。
蔡銘誌的消息來源哪可能及得上楊伯伯？
秦克掏出一個衛鋒給他的特殊手機——據說這是衛星電話，走的是專項加密線路，不可能被監聽——然後打了個電話給楊伯伯，告知這事。
楊伯伯欣然點頭道：“放心，這事我來想法子。我大概知道哪裏能找到這些設備。”他略一沉吟，又道：“秦克啊，你估計‘碳晶複合納米材料’多久能研究出來？三年內有把握嗎？”
“關鍵看實驗設備，有足夠的實驗設備就快，沒有的話隻能另外想法子，進展會慢許多。”秦克離弦知雅意，好奇問道：“楊伯伯，有人在您麵前進讒言了？”
“張口就是‘讒言’，你這小子。”楊伯伯笑罵了句，道：“研究‘碳晶複合納米材料’隻有你許師兄的‘芯片材料’團隊知道，外人並不知曉，誰會進讒言？情況是這樣的，南大那邊的一個芯片材料研究實驗室，最近遞了個經費申請過來，附上的還有碳基芯片材料的最新研究進度。說實話，從他們遞來的報告顯然出來的前景很誘人，我們這邊除了我外沒人知道‘碳晶複合納米材料’的事，所以都傾向於在明年的科研經費方麵大力扶持這個‘碳基芯片材料’。”
秦克一聽就明白了，蛋糕就這麽大，人人都想多拿點研究經費，這方麵自然競爭激烈，畢竟一家分多了，另一家就自然分得少了。
許清岩師兄的“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”絕不是國內唯一一家國家級的芯片研發中心，南大在這方麵就極有名氣，而且取得的成果不比清木、燕大差。
現在為了保守“q先生”的秘密，尤其是為了避免“碳晶複合納米材料”的設計思路外泄引來不必要的麻煩和關注，“芯片材料”團隊目前對外依然進行的是“碳納米管場效應晶體管技術方向”，這方向已燒了幾年的龐大經費，卻沒任何值得炫耀的成績，上層自然會有不滿的聲音。
在這樣重大的經費事項上，楊伯伯也無法一言堂。
“楊伯伯，我有點好奇南大這個‘碳基芯片材料’的報告裏描繪了什麽樣的藍圖？”
秦克如果站在“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”的立場進行這樣的問話是不合適的，不過他地位超然，現在作為“q先生”也隻是純義務指導“芯片材料”團隊而已，無論是對內還是對外都沒在團隊裏掛名，更沒任何經濟利益往來。
楊承科自然也不會對最信任的秦克隱瞞什麽，當下拿起辦公桌上的報告，說道：
“他們研究的是‘石墨烯-碳納米管異形結構技術’，簡單來說就是石墨烯為主要原料，組成碳納米管，並經過分布排列構成一個獨特的t狀異形結構晶體集成電路的技術。按他們的說法，導電性較傳統的矽基芯片提升了53%，能耗減少30%，它還有一個最大的優勢就是對於光刻機的製程工藝要求並不高，采用90nm工藝製備的碳基芯片，性能相當於28nm的矽基芯片；而采用28nm的碳基芯片則相當於7nm的矽基芯片。”
秦克微微點頭，從字麵的報告來看確實了不起，采用28nm的光刻機製出的碳基芯片就能達到目前全球主流先進光刻機做出的矽基芯片效果來，就算放到國際上都算相當先進了。
尤其是目前夏國雖說攻克了14nm製程的finfet技術，並保證了高質量的產品輸出，但在光刻機方麵，夏國數量較多的是28nm製程的光刻機，14nm製程的光刻機依然非常緊缺，目前國內芯片廠商主要發力的方向還是28nm製程。
可以說南大的這個報告與前景展望，非常貼合夏國的現狀，極具吸引力。
其實以碳納米管為突破，研發碳基芯片也是目前世界比較熱門的方向。因為碳基芯片的載流子遷移率更高，更加適合高速運算，而且具有更好的熱傳導性能、更輕質等優點。碳基芯片還有個優點，就是可以通過化學方法製備出來，生產成本比矽基芯片低。
全世界裏相關的研究團隊沒有一千也有八百個，“芯片材料團隊”一直以來鑽研的“碳納米管場效應晶體管技術方向”，就屬於其中一個分支。隻是目前取得顯著進展的，還是國外的那兩三家頂級芯片大廠。
當然，在秦克眼裏，碳基芯片並不是在非量子時代的最好選擇，“碳晶複合納米材料”製成的芯片才是最優解。同樣是28nm的“碳晶複合納米材料”芯片能輕鬆吊打2nm的矽基芯片，媲美隻在傳聞中1nm的矽基芯片。碳基芯片在“碳晶複合納米材料”芯片麵前，毫無性價比可言。
不過秦克還是很好奇國內的芯片材料技術水平到哪個層次了，便問道：“那他們有說多久能研究出28nm的碳基芯片嗎？”
楊伯伯眉頭緊鎖：“報告倒是寫得很漂亮，據他們所說，目前他們已基本掌握了研究的關鍵技術原理，有可能在三年內在實驗室裏研究出90nm工藝製備的碳基芯片，並在五年內突破28nm工藝製備的碳基芯片技術。他們在媒體上比較高調，與國外也有技術交流合作，反正我看著有點不太靠譜，他們的實際科研成果，隻有幾篇發表在國內核心期刊的論文，以及一些看起來有點古裏古怪的碳納米管材料。但很多人被他們描繪的藍圖打動了，明年的經費極可能會向他們有較大的傾斜。”
“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”不像秦克的量子計算實驗室，有財大氣粗的青檸科技作為資金後盾，根本不愁研究經費的事。若是被大幅削減了科研經費，“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”立刻就會捉襟見肘，“芯片材料”團隊這樣的“吞金獸”別說借到高端精密實驗設備並進行頻繁的實驗了，能不能保持普通實驗研究都成問題。
秦克想了想，問道：“楊伯伯，我能否到您辦公室坐坐，看看這些報告和那碳納米管材料？”
“你的意思是？”
“您剛才的判斷讓我有點好奇了。”秦克眼裏光芒閃動，凝聲道：“我也想認真看看所謂的國內頂尖芯片材料水平到底是怎樣的。如果這些報告與研究成果都是真的，我覺得可以重點扶持，就當是支持國內的芯片研究，許師兄那邊的‘芯片材料’團隊的科研經費，我的青檸科技可以提供一半。但如果這些報告和研究成果有問題，就沒必要浪費寶貴的科研經費了，您說是不是？”
此外就是“芯片材料”的團隊副總工程師蔡銘誌。
今天這封郵件的寄件人就是蔡銘誌。
因為許清岩主管全麵，很難有時間有精力全程跟進某個課題組的技術工作，而“芯片材料”團隊的總工程師何以升目前還在住院治療，“芯片材料”的日常技術工作，便落到了副總工程師蔡銘誌頭上。
蔡銘誌是典型的副手性格，做事有點優柔寡斷，執行能力卻很強。
當初對於“q先生”推翻了之前團隊花了無數精力與心血研究的碳納米管場效應晶體管技術方向，他雖然心裏也很糾結，但落實到工作中，依然很堅定地帶領團隊執行“q先生”提出來的全新芯片材料研發新方向。
秦克對這位蔡工還算是比較認可的。
這次蔡工發來的不隻是例行的工作匯報，還提出了一個與技術無關的難題，想問問q先生能否解決。
蔡工在郵件裏寫道：“您也知道，納米材料的合成研究離不開高端實驗設備，但目前我們團隊的材料測控設備和角分辨光電子能譜、電子能量損失譜、分子束外延生長、掃描隧道顯微鏡都無法達到您設想的實驗方案要求，據我們所知，在如此高端的材料研究上，擁有滿足我們實驗條件的實驗室，國內就隻有南大的‘超冷原子量子實驗室’，以及京城裏的‘青檸量子計算實驗室’。我和許主任都已多次向這兩個實驗室提出租借設備的請求，都被婉拒了。q先生您能不能想想法子？”
秦克看得哭笑不得，要不是知道蔡工並不曉得“q先生”的真實身份，他都要懷疑這家夥是不是故意發郵件來“敲詐”自己了。
南大的“超冷原子量子實驗室”秦克不熟悉，但“青檸量子計算實驗室”就是他和寧青筠開設的。
至於“青檸量子計算實驗室”會拒絕蔡銘誌的租用設備請求簡直再正常不過了，那套“30mk超低溫強磁場掃描隧道顯微鏡係統”是秦克費了九牛二虎之力才好不容易從得國引進迴來的珍貴設備，實驗室自己都寶貝得不得了，舍不得經常使用、避免部件磨損，又怎可能租借給別人？
而且“青檸量子計算實驗室”的保密條例很嚴格，也不可能允許設備外借，或者允許外人進入實驗室借用設備來做實驗。
南大的“超冷原子量子實驗室”估計也是類似的情況。
秦克揉揉額角，蔡工的“芯片材料”團隊與他自己的“量子拓撲超導材料”團隊此時起了點矛盾，確實不容易解決。
這已不是“芯片材料”團隊遇到的第一個與設備有關的難題了。
那份係統的s級知識《一種適用於1nm芯片的全新型碳晶複合納米材料製作全流程》裏雖然記載了很詳細的材料合成、製作全流程，但有了“圖紙”不代表就能輕鬆製作出來，尤其是這類超越當今時代的“碳晶複合納米材料”，需要對實驗設備的精度要求非常高。
可別看“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”已算是國內比較高級的國家重點芯片研究實驗室了，實際它的實驗設備大多數是從清木大學、北燕大學搬過來的，小部分是從國產芯片的晶圓廠購買的淘汰品。
原本國內的芯片研發設備就較國外有比較大的差距，這些老舊型號和淘汰貨，又怎可能滿足得了“碳晶複合納米材料”的研發需求？
所以秦克最頭疼的不是怎樣“合理地”研究出“碳晶複合納米材料”，而是怎樣利用現在的實驗設備，想方設法地通過實驗，慢慢地製作出“碳晶複合納米材料”。
在前兩三個月的芯片材料研究過程中，也曾數次遇到過類似的實驗設備不達標問題。
想向國外采購是不可能的了，就算想咬咬牙、溢價掏出幾倍的價格買台二手設備，也是不可能完成的任務，哪怕有外國公司或者實驗室願意出售，也運不迴來，尤其是這類高端實驗儀器設備，運送需要專業的公司來負責，不然一個撞碰就可能變成廢鐵——因此也不可能采取非常規的法子采購到。
秦克已好幾次打過電話給楊承科伯伯，托楊伯伯這樣的大佬出麵，才以“事急從權”的理由，從某些芯片大廠和其他國家級重點研究所來借用來了部分實驗設備。
這迴倒好，輪到他自己的“青檸量子計算實驗室”了。
問題是“青檸量子計算實驗室”也在如火如荼地進行著“青檸超導二號材料”的研發工作，要是出借了那套“30mk超低溫強磁場掃描隧道顯微鏡係統”，就得將這個課題停止兩三年……代價實在太大了。
一個是可以使夏國憑借14nm芯片輕鬆壓製國際主流5nm矽基芯片甚至是未來2nm、1nm矽基芯片的全新芯片材料，一個是涉及到實現未來億級量子計算、使得量子計算機有可能走進千家萬戶的拓撲超導材料，可謂是手心手背都是肉。
秦克看罷蔡銘誌發來的高端設備需求清單，眉頭緊鎖，除了掃描電鏡等高精度的光學觀測儀器外，還缺了納米材料的無損檢測儀等十幾台設備，蔡工說部分設備甚至都沒聽聞國內有哪家實驗室擁有。
在書房裏來迴踱步了片刻，秦克一拍額頭，自己頭疼這個幹嘛，有事找楊伯伯啊。
蔡銘誌的消息來源哪可能及得上楊伯伯？
秦克掏出一個衛鋒給他的特殊手機——據說這是衛星電話，走的是專項加密線路，不可能被監聽——然後打了個電話給楊伯伯，告知這事。
楊伯伯欣然點頭道：“放心，這事我來想法子。我大概知道哪裏能找到這些設備。”他略一沉吟，又道：“秦克啊，你估計‘碳晶複合納米材料’多久能研究出來？三年內有把握嗎？”
“關鍵看實驗設備，有足夠的實驗設備就快，沒有的話隻能另外想法子，進展會慢許多。”秦克離弦知雅意，好奇問道：“楊伯伯，有人在您麵前進讒言了？”
“張口就是‘讒言’，你這小子。”楊伯伯笑罵了句，道：“研究‘碳晶複合納米材料’隻有你許師兄的‘芯片材料’團隊知道，外人並不知曉，誰會進讒言？情況是這樣的，南大那邊的一個芯片材料研究實驗室，最近遞了個經費申請過來，附上的還有碳基芯片材料的最新研究進度。說實話，從他們遞來的報告顯然出來的前景很誘人，我們這邊除了我外沒人知道‘碳晶複合納米材料’的事，所以都傾向於在明年的科研經費方麵大力扶持這個‘碳基芯片材料’。”
秦克一聽就明白了，蛋糕就這麽大，人人都想多拿點研究經費，這方麵自然競爭激烈，畢竟一家分多了，另一家就自然分得少了。
許清岩師兄的“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”絕不是國內唯一一家國家級的芯片研發中心，南大在這方麵就極有名氣，而且取得的成果不比清木、燕大差。
現在為了保守“q先生”的秘密，尤其是為了避免“碳晶複合納米材料”的設計思路外泄引來不必要的麻煩和關注，“芯片材料”團隊目前對外依然進行的是“碳納米管場效應晶體管技術方向”，這方向已燒了幾年的龐大經費，卻沒任何值得炫耀的成績，上層自然會有不滿的聲音。
在這樣重大的經費事項上，楊伯伯也無法一言堂。
“楊伯伯，我有點好奇南大這個‘碳基芯片材料’的報告裏描繪了什麽樣的藍圖？”
秦克如果站在“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”的立場進行這樣的問話是不合適的，不過他地位超然，現在作為“q先生”也隻是純義務指導“芯片材料”團隊而已，無論是對內還是對外都沒在團隊裏掛名，更沒任何經濟利益往來。
楊承科自然也不會對最信任的秦克隱瞞什麽，當下拿起辦公桌上的報告，說道：
“他們研究的是‘石墨烯-碳納米管異形結構技術’，簡單來說就是石墨烯為主要原料，組成碳納米管，並經過分布排列構成一個獨特的t狀異形結構晶體集成電路的技術。按他們的說法，導電性較傳統的矽基芯片提升了53%，能耗減少30%，它還有一個最大的優勢就是對於光刻機的製程工藝要求並不高，采用90nm工藝製備的碳基芯片，性能相當於28nm的矽基芯片；而采用28nm的碳基芯片則相當於7nm的矽基芯片。”
秦克微微點頭，從字麵的報告來看確實了不起，采用28nm的光刻機製出的碳基芯片就能達到目前全球主流先進光刻機做出的矽基芯片效果來，就算放到國際上都算相當先進了。
尤其是目前夏國雖說攻克了14nm製程的finfet技術，並保證了高質量的產品輸出，但在光刻機方麵，夏國數量較多的是28nm製程的光刻機，14nm製程的光刻機依然非常緊缺，目前國內芯片廠商主要發力的方向還是28nm製程。
可以說南大的這個報告與前景展望，非常貼合夏國的現狀，極具吸引力。
其實以碳納米管為突破，研發碳基芯片也是目前世界比較熱門的方向。因為碳基芯片的載流子遷移率更高，更加適合高速運算，而且具有更好的熱傳導性能、更輕質等優點。碳基芯片還有個優點，就是可以通過化學方法製備出來，生產成本比矽基芯片低。
全世界裏相關的研究團隊沒有一千也有八百個，“芯片材料團隊”一直以來鑽研的“碳納米管場效應晶體管技術方向”，就屬於其中一個分支。隻是目前取得顯著進展的，還是國外的那兩三家頂級芯片大廠。
當然，在秦克眼裏，碳基芯片並不是在非量子時代的最好選擇，“碳晶複合納米材料”製成的芯片才是最優解。同樣是28nm的“碳晶複合納米材料”芯片能輕鬆吊打2nm的矽基芯片，媲美隻在傳聞中1nm的矽基芯片。碳基芯片在“碳晶複合納米材料”芯片麵前，毫無性價比可言。
不過秦克還是很好奇國內的芯片材料技術水平到哪個層次了，便問道：“那他們有說多久能研究出28nm的碳基芯片嗎？”
楊伯伯眉頭緊鎖：“報告倒是寫得很漂亮，據他們所說，目前他們已基本掌握了研究的關鍵技術原理，有可能在三年內在實驗室裏研究出90nm工藝製備的碳基芯片，並在五年內突破28nm工藝製備的碳基芯片技術。他們在媒體上比較高調，與國外也有技術交流合作，反正我看著有點不太靠譜，他們的實際科研成果，隻有幾篇發表在國內核心期刊的論文，以及一些看起來有點古裏古怪的碳納米管材料。但很多人被他們描繪的藍圖打動了，明年的經費極可能會向他們有較大的傾斜。”
“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”不像秦克的量子計算實驗室，有財大氣粗的青檸科技作為資金後盾，根本不愁研究經費的事。若是被大幅削減了科研經費，“清北集成電路與芯片聯合研發創新中心”立刻就會捉襟見肘，“芯片材料”團隊這樣的“吞金獸”別說借到高端精密實驗設備並進行頻繁的實驗了，能不能保持普通實驗研究都成問題。
秦克想了想，問道：“楊伯伯，我能否到您辦公室坐坐，看看這些報告和那碳納米管材料？”
“你的意思是？”
“您剛才的判斷讓我有點好奇了。”秦克眼裏光芒閃動，凝聲道：“我也想認真看看所謂的國內頂尖芯片材料水平到底是怎樣的。如果這些報告與研究成果都是真的，我覺得可以重點扶持，就當是支持國內的芯片研究，許師兄那邊的‘芯片材料’團隊的科研經費，我的青檸科技可以提供一半。但如果這些報告和研究成果有問題，就沒必要浪費寶貴的科研經費了，您說是不是？”