江州,江南之芯集團,封裝實驗室。
黃誌誠看著林遠帶回來的需求,把頭搖得像撥浪鼓。
“老闆,這活兒沒法乾。”
他指著顯微鏡下的那個晶片切麵。
“你看這根管子光波導,隻有幾百納米寬。你要我在這個口子上,用玻璃做一個漏鬥透鏡?”
“玻璃是什麼?是沙子燒化的。熔點一千多度!”
“我要是把一千多度的玻璃水滴上去,這晶片瞬間就化成灰了。”
“這是物理常識。冰塊上不能澆鐵水。”
林遠看著那個微小的切麵,眉頭緊鎖。
確實,之前的“雷神”機器噴的是液態金屬,那是常溫的。現在要噴玻璃,溫度是個死結。
“如果不加熱呢?”林遠問。
“不加熱怎麼化?玻璃又不是糖。”
“有沒有一種……冷玻璃?”
林遠想起了之前在車燈廠見過的“果凍水”溶膠-凝膠。
“我們能不能用化學藥水,配出一種液體。它在常溫下是水,但是滴上去以後,過一會兒自己就變成了玻璃?”
“這叫液態玻璃。”
黃誌誠愣了一下:“有是有。矽酸鹽溶液就可以。但是……”
“但是什麼?”
“但是它幹了以後會縮啊!”
黃誌誠拿手比劃了一個收縮的動作。
“就像泥巴幹了會裂一樣。這種藥水幹了以後,體積會縮小一半。原本是個圓溜溜的水滴,幹了就變成了一個乾癟的葡萄乾。”
“形狀變了,光就聚不起來了。”
又是死結。
熱了不行燒晶片,冷了也不行變形。
林遠在實驗室裡踱步。
“既然它要縮……”
“那我們就補。”
“怎麼補?”
“一層一層地補。”
林遠提出了一個笨辦法。
“我們不一次滴完。我們像做千層餅一樣。”
“先滴一小滴,等它幹了,縮了。”
“再在上麵滴第二滴,補上縮掉的部分。”
“再滴第三滴……”
“通過精確計算每一層的收縮量,最後堆出一個完美的形狀!”
“這……”黃誌誠傻眼了,“這得多慢啊?而且,隻要有一層滴歪了,整個鏡子就廢了。”
“這就考驗你的機器了。”林遠看著那台“雷神”封裝機。
“你的針頭,穩不穩?”
實驗開始。
“雷神”機器被改造了。針頭換成了比蚊子嘴還細的石英管。
“第一層,起步。”
操作員按下按鈕。
螢幕上,針頭緩緩靠近晶片邊緣。
放大一萬倍的畫麵裡,那根針頭看起來像根巨大的柱子。
就在這時,問題來了。
針頭在抖。
雖然肉眼看不見,但在顯微鏡下,那根針頭在瘋狂地畫圈。
“怎麼回事?機器壞了?”林遠問。
“不是機器壞了。”王海冰指著地基,“是地球在抖。”
“這實驗室在地下,旁邊就是地鐵線。雖然隔了好幾公裡,但地鐵一過,地基就會有微米級的震動。”
“還有樓上的空調外機、路上的卡車……這些震動傳導過來,到了針尖上,就是驚濤駭浪。”
對於我們要列印的這個微米級透鏡來說,這種震動,相當於十級地震。
“根本對不準。”操作員滿頭大汗,“針頭一會兒在左,一會兒在右,根本不敢下針。”
“停!”林遠喊停。
再這麼抖下去,針頭會把晶片戳爛。
“上減震台?”黃誌誠問。
“沒用。”王海冰搖頭,“這是低頻震動,減震台濾不掉。”
林遠盯著那個晃動的針頭。
既然地在動,針也在動。
那能不能……
“一起動?”
“什麼?”大家沒聽懂。
“動態鎖定。”林遠眼中閃過一絲精光。
“汪總,”他連線汪韜,“給這個機器,裝一雙快眼。”
“用高速攝像機,實時盯著晶片的位置。”
“如果晶片往左抖了1微米。”
“你就控製針頭,也往左移1微米!”
“讓針頭追著晶片抖!”
“保持相對靜止!”
這就像是空中加油。加油機和戰鬥機都在飛,都在抖,但隻要它們抖的頻率和方向一致,油管就能插進去!
“這演演算法很難。”汪韜說,“需要毫秒級的反應速度。”
“你能做到。”林遠相信他,“盤古連高爐都能控,還控不了根針?”
演演算法寫好了。
第二次實驗。
螢幕上,神奇的一幕發生了。
雖然背景在晃動,但針頭始終死死地咬住晶片的那個點,就像長在上麵一樣。
“下針!”
一滴透明的藥水,穩穩地落在了晶片上。
“烘乾。”
紫外燈照射,藥水凝固,收縮,變成了一個小扁片。
“第二層!”
針頭再次對準,又滴了一滴。
這滴水落在第一層上,融合,變高。
“第三層……”
這就好比在針尖上壘寶塔。
一層,兩層,十層……
一個小小的凸起,慢慢長了出來。
但是,形狀很難看。
像個多層的蛋糕,邊緣全是台階。這樣的表麵,光照上去全是散的,根本聚不起來。
“不行啊。”黃誌誠嘆氣,“這表麵太糙了,磨都沒法磨。”
林遠看著那個醜陋的“蛋糕”。
“不需要磨。”
“我們用火。”
“火?”
“對。鐳射火。”
林遠指著那個小凸起。
“雖然我們不能加熱整個晶片。”
“但是,我們可以隻加熱這一點點玻璃。”
“用一束極細的鐳射,打在玻璃表麵。”
“讓它的表層,瞬間熔化!”
“一旦熔化,液體的天性是什麼?”
林遠拿出一杯水,滴了一滴在桌子上。水滴自動收縮成了一個完美的半球形。
“是表麵張力!”
“張力會讓液體自動變成表麵積最小的形狀也就是球形!”
“我們利用大自然的力量,讓它自己圓回來!”
這是一個極其危險的操作。
鐳射功率大了,會燒穿底下的晶片。
功率小了,玻璃化不開。
時間長了,熱量傳導下去,晶片還是死。
必須是“瞬間”、“表層”的加熱。
“用飛秒鐳射。”李振聲教授提議,“這種鐳射脈衝極短,熱量還沒來得及傳導,表麵就化了。”
“但是,飛秒鐳射器太貴了,而且體積巨大,裝不上這台機器。”
“那就用土辦法。”林遠咬牙。
“用電弧。”
“就像打火機裡的那個電火花。”
“在針頭旁邊,加兩個電極。”
“啪的一下,產生一個微小的電弧,瞬間高溫。”
“隻要控製好時間,就能隻燒玻璃,不燒晶片。”
這簡直是在炸彈上玩火。
改造完成。
針頭旁邊多了兩根比頭髮還細的鎢絲。
那個醜陋的“蛋糕”已經堆好了。
“準備整形。”
“3、2、1,打火!”
“啪!”
一道藍色的微弱電光,在顯微鏡下一閃而過。
時間隻有0.1秒。
螢幕上,那個層層疊疊的“蛋糕”,在電弧的高溫下,瞬間軟化。
在表麵張力的作用下,它迅速收縮、流動。
所有的台階、稜角,都在一瞬間消失了。
它變成了一個完美無瑕的、晶瑩剔透的半球。
就像清晨荷葉上的露珠。
“停!”
電弧熄滅。
玻璃瞬間冷卻固化。
那個完美的形狀,被定格了。
“快測!”
一束鐳射從晶片的另一端打入。
光線穿過波導,來到出口。
經過那個小小的玻璃透鏡。
原本發散的光,被瞬間聚攏成了一束平行的強光,射向遠處的探測器。
耦合效率:92%!
“成了!!!”
實驗室裡,一群大老爺們跳了起來。
他們用“抖動的針頭”、“分層堆疊的膠水”、“打火機的電火花”,在比頭髮絲還細的晶片上,造出了世界上最小、最完美的透鏡。
這就是“針尖上的光學”。
林遠看著那個發光的晶片。
光源有了矽基量子點。
光路有了LNOI波導。
介麵有了微型透鏡。
光子晶片的三大難關,全部攻克。
現在,它不再是實驗室裡的嬌貴樣品,而是一個可以被機器批量生產的工業品。
“老黃,”林遠拍了拍黃誌誠的肩膀,“這個雷神封裝機,給我造一百台。”
“我們要建全球第一條光子晶片封裝線。”
“我們要把光子晶片的價格,打到和電子晶片一樣便宜。”
“是!”黃誌誠挺直了腰桿。他現在覺得,當初沒去英特爾是對的。在那邊,他隻能擰螺絲;在這邊,他在創造歷史。
然而,就在林遠準備鬆一口氣的時候。
他的手機又響了。
是李俊峰打來的。
“林老弟,好訊息和壞訊息。”
“先說好的。”
“好的,是我們的啟明生態,在國內徹底爆了。加上你們光子晶片突破的訊息,現在所有家電廠、汽車廠都在排隊求合作。”
“那壞的呢?”
“壞的是……電網那邊出事了。”
“電網?”林遠一愣。
“對。因為我們的算力中心和工廠用電量太猛,加上最近極端天氣,那個……西電東送的大動脈,負荷到頂了。”
“國家電網發函,要求我們限電。”
“如果不限電,可能會導致民用電網崩潰。”
林遠眉頭緊鎖。
這不僅僅是錢的問題。這是物理瓶頸。
光子晶片雖然省電,但那是未來的事。現在的生產、訓練,依然是電老虎。
“電不夠……”
林遠看向牆上的地圖。
目光從東部沿海,移向了廣袤的西部。
那裏有風,有光,有水。但是,送不出來。
“既然電送不過來……”
“那我們就過去。我們要搞算力西移的升級版。不僅僅是把伺服器搬過去。我要把工廠也搬過去!在西部,在沙漠裏,在戈壁灘上建一座零碳工業城!”
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