江州,江南之芯集團,會客室。
華為的代表,一位姓鄭的高階副總裁,正焦急地在屋裏踱步。
“林董,時間不等人啊。”
鄭總把一部還沒有釋出的5G手機樣機放在桌上。
“這是我們最新的旗艦機。晶片有了,螢幕有了,係統也有了。”
“但是,它沒法打電話。”
“為什麼?”
“因為缺濾波器。”
鄭總指著手機的訊號欄。
“現在的5G訊號,頻段特別多,像是一條擁擠的高速公路。濾波器就是篩子,把有用的訊號篩進來,把沒用的雜音擋在外麵。”
“如果沒有這個篩子,手機訊號就會串台,全是噪音,根本連不上網。”
“而做這個篩子最好的材料,就是鉭酸鋰。”
“以前我們都買日本村田的。現在他們斷供了。”
“庫存隻夠維持一個月。一個月後,我們的生產線就得停,幾百萬台手機就成了磚頭。”
林遠看著那部手機。
為了這個小小的零件,多少心血可能付諸東流。
“鄭總放心。”林遠拿起那部手機,“一個月內,我給你篩子。”
江鋼,特種冶金車間。
林遠帶著漢斯和孫大炮,站在一堆灰撲撲的礦石麵前。
這是“鉭鈮礦”。
“林老弟,這玩意兒難搞啊。”孫大炮雖然不懂化學,但也知道這東西的惡名。
“鉭Ta和鈮Nb,在化學界被稱為地獄雙胞胎。”
“它們長得太像了。原子大小差不多,脾氣也差不多,總是混在一起,你中有我,我中有你。”
“要想把鉭單獨提出來,比把水裏的鹽分出來還難。”
“如果分不幹凈,鈮混在鉭裡,做出來的晶體就會不純,訊號就會走調。”
“傳統的辦法是用強酸泡,然後萃取像洗衣服一樣洗出來。但是效率極低,汙染極大,而且分離度隻有99%。”
“我們要的是99.999%。”
林遠抓起一把礦粉。
“既然化學方法分不開……”
“那我們就用物理的方法。”
“什麼物理?”漢斯問。
“離心。”
林遠想起了之前做光刻膠原料時的經驗。
“鉭比鈮,要重那麼一點點原子量大一倍。”
“雖然化學性質一樣,但體重不一樣。”
“我們把它們變成氣體氯化物,然後扔進超高速離心機裡!”
“就像分離鈾濃縮一樣!”
“轉起來!”
“重的鉭會被甩到外圈,輕的鈮留在內圈。”
“隻要轉速夠快,這對雙胞胎,就得分家!”
這需要核工業級別的離心機。
好在,林遠現在是“軍民融合”的紅人。張將軍那邊打了個招呼,幾台退役但還能用的離心機被運到了江州。
“啟動!”
巨大的電機轟鳴。
轉速:轉/分。
混合氣體被注入。
一天後。
從外圈收集口流出來的,是純度極高的五氯化鉭。
從內圈流出來的,是五氯化鈮。
“分開了!”化驗員看著報告,“鉭純度:99.9995%!”
“這就是體重的勝利。”林遠笑了。
原料有了。
接下來是“煮湯”。
把鉭五氧化二鉭和鋰碳酸鋰粉末混合,放進坩堝裡,加熱到1650度,讓它們化成水,然後長晶體。
這次,林遠用了之前發明的“陶瓷基銥金複合坩堝”假金鍋。
鍋沒問題,耐高溫。
但是,料出問題了。
“林董,這鋰……它跑了。”
嚴教授種晶體的老專家看著監控螢幕,一臉無奈。
“鋰這種東西,特別活潑。一加熱到1000度以上,它就開始揮發,變成氣體跑掉了。”
“我們配料的時候,鉭和鋰是1:1。”
“但是煮著煮著,鋰跑了一半。”
“剩下的湯裡,鉭多鋰少比例失調。”
“這樣長出來的晶體,結構是亂的,根本不導電,也不透光,就是塊廢石頭。”
“那就多加點鋰?”顧盼出主意,“這叫富養。”
“試過了。”嚴教授搖頭,“加多了也不行。加多了,多餘的鋰會腐蝕坩堝,而且晶體會長出麻點。”
這也不行,那也不行。
這就是“配比化學計量比”的噩夢。
林遠看著那爐沸騰的湯。
“既然它想跑……”
“那我們就把蓋子捂嚴實。”
“捂蓋子?”
“對。”
林遠在白板上畫圖。
“普通的爐子,上麵是空的,鋰蒸汽飄上去就被抽走了。”
“我們給坩堝上麵,加一個迴流罩。”
“這個罩子是冷的。”
“當鋰變成氣體飄上去,碰到冷的罩子,就會凝結成液滴。”
“然後滴回來!”
“就像蒸饅頭一樣!”
“水蒸氣頂到鍋蓋,變成水珠流回來,鍋裡的水就不會幹!”
“這叫氣相平衡技術。”
加上了“鍋蓋”,鋰終於不跑了。
晶體開始生長。
三天後。
爐子降溫,開啟。
一根粗壯的晶棒被提了出來。
但是,當大家看到這根晶棒的時候,全都傻眼了。
它不是透明的。
它是黑的。
烏黑髮亮,像一根燒火棍。
“完了。”顧盼心裏一涼,“這咋成煤炭了?不是說鉭酸鋰是透明的寶石嗎?”
“這是缺氧。”
嚴教授嘆了口氣,並沒有太意外。
“鉭酸鋰晶體在高溫生長的時候,晶格裡的氧原子會逃跑形成氧空位。”
“缺了氧,晶體就會變黑,而且會導電。”
“這種黑晶體,做不了濾波器,一通電就短路。”
“那怎麼辦?補氧?”
“對,得退火。”
“把它埋在特殊的粉末裡,重新加熱,通入氧氣,讓氧原子慢慢鑽回去,把它漂白。”
“但是,”嚴教授臉色凝重,“這很難。”
“因為這根晶棒太大了4英寸。”
“如果直接加熱,外麵熱了,裏麵還涼。氧氣進去了外麵白了,裏麵還是黑的。”
“而且,一冷一熱,晶體內部的應力釋放不出來。”
“啪!”
“就會炸裂。”
看著那根黑乎乎的晶棒,林遠知道,這是最後一道坎。
要是把它炸了,這就前功盡棄。
“不能急火攻心。”
林遠盯著晶棒。
“我們要給它做個慢桑拿。”
“怎麼慢?”
“梯度升溫 高壓注氧。”
林遠設計了一個特殊的退火爐。
“1.慢慢熱:每小時隻升溫10度。花三天時間,把它熱透。讓裡外的溫度完全一致。”
“2.加壓:普通的氧氣鑽不進去。我們就給爐子加壓!”
“加到100個大氣壓!”
“把氧氣硬生生地壓進晶格的深處!”
“就像醃鹹菜一樣,壓力大了,鹽氧才能進得去!”
“3.埋沙子:”
“為了防止炸裂,把它埋在碳酸鋰粉末裡。”
“這層粉末,既能保溫,又能提供額外的鋰氣氛,防止表麵分解。”
晶棒被埋進了粉末裡,送進了高壓爐。
封門。
加壓。
升溫。
這是一場耐心的考驗。
一天……兩天……三天……
爐子裏的溫度到了1200度。
然後是更漫長的降溫。
四天……五天……七天。
整整一週。
所有人都守在爐子旁邊,不敢閤眼。
“降溫完成。”
“壓力歸零。”
“開爐!”
爐門緩緩開啟。
工人們小心翼翼地扒開覆蓋的粉末。
一抹晶瑩剔透的光芒,射了出來。
原本黑乎乎的燒火棍,不見了。
取而代之的,是一根純凈無瑕、透明如水的晶體!
在燈光下,它折射出迷人的光彩。
“白了!變白了!”
顧盼激動得跳了起來。
嚴教授戴著手套,顫抖著撫摸著晶體表麵。
“沒有裂紋……”
“通體透明……”
“這是完美晶體!”
第一批國產鉭酸鋰晶圓,被送到了華為的實驗室。
做成濾波器,裝進手機。
測試室裡。
“訊號強度:-60dBm極好。”
“頻段隔離度:50dB完美。”
“丟包率:0%。”
鄭總拿著那部終於能打電話的手機,撥通了一個號碼。
“喂?聽得見嗎?”
“清楚!非常清楚!”
鄭總放下電話,緊緊握住林遠的手。
“林董,您救了我們。”
“不僅僅是救了這款手機。”
“是救了中國的5G。”
林遠看著那部手機,笑了。
從泥巴陶瓷坩堝,到毒氣羰基鐵,再到黑石頭鉭鈮礦。
他們這一路,硬是把這一堆破爛,煉成了國之重器。
“鄭總,客氣了。”
“既然濾波器搞定了。”
“那咱們是不是該談談射頻晶片本身的製造了?”
“聽說,那個也是被卡脖子的?”
鄭總愣了一下,隨即大笑。
“林董,您這是要通吃啊!”
“行!隻要您敢造,我們就敢用!”
就在林遠準備慶祝的時候。
一個來自上海的電話,打破了平靜。
是山田光一那個投誠的尼康專家。
“林先生,出事了。”
“怎麼了?”
“您還記得那個被我騙走的日本特工佐藤嗎?”
“記得。他拿走了假資料。”
“對。但是……”山田的聲音有些發抖。
“東和財團,並沒有完全按照那個假資料去造光刻機。”
“他們找了外援。”
“誰?”
“美國Zygo公司。”
“全球最頂級的光學計量公司。”
“他們用Zygo的乾涉儀,對鏡片進行了重新測量。”
“他們發現了資料是假的。”
“現在,蕭若冰已經知道被騙了。”
“她很生氣。”
“她不僅重啟了High-NA光刻機專案。”
“而且,她還要對我們進行報復。”
“什麼報復?”
“光刻膠原材料。”
“我們雖然搞定了間甲酚江鋼煉的。”
“但是,光刻膠裡還有一種關鍵成分光引發劑PAG。”
“這東西,全球隻有一家日本公司能做東洋合成。”
“蕭若冰已經買下了那家公司。”
“她宣佈永久斷供。”
林遠深吸一口氣。
剛補好一個窟窿,又漏了一個。
而且這次,是被識破後的瘋狂反撲。
“光引發劑……”
林遠看向窗外。
“那是一種見光死的化學品。”
“極難合成,極難儲存。”
“既然她想玩化學……”
“那我們就以毒攻毒,去把葯明康德做葯的的人請來。”我要用製藥的技術,來造光刻膠的引信。”
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