国家最高科学技术奖
国家最高科学技术奖
这是一个全新的思路!或许不需要追求所有常规参数的极致,而是可以通过引入某种受控的、有益的“微合金化”元素,来针对性提升材料的特定性能!
这个发现如同在黑暗中劈开了一道闪电!
团队立刻调整方向,不再盲目追求所有参数的极限完美,而是集中力量研究这种“微合金化”效应的机理和可控方法。
方向一旦正确,进展便一日千里。
王世钧团队迅速优化了原料提纯工艺,实现了对这种特定稀土元素的精确、微量添加。
江晓和林翰民团队根据新思路,重新优化了热场和磁场,使得这种“有益元素”能够在晶体中均匀分布,最大化其“钉扎”效应。
何沁团队也开发出了与之匹配的超精密加工工艺,确保不引入额外损伤。
检测组则在陆向真的指导下,创造性开发出了一套“加速老化+高灵敏电学表征”的评估方法,能够相对快速地预测矽材料在航空环境下的长期可靠性。
经过上百次的叠代优化,新一代的“航空级专用高性能矽衬底”终于诞生了!
当第一批升级后的8英寸矽棒下线,经过严格检测后,数据好得令人震惊:
氧含量分布均匀性偏差<1.5%!
特定金属杂质含量<0.1ppt!
载流子迁移率提升15%!
最关键的是,在模拟航空环境(-55c至125c循环上万次,叠加振动)的加速老化测试中,其性能衰减率比之前产品降低了两个数量级!
他们达到了国际顶尖航空芯片材料的同等水平!甚至在某些抗疲劳指标上略有超出!
“成功了!我们成功了!”实验室里爆发出疯狂的欢呼声,许多人相拥而泣。
这一次,是胜利的泪水,是释放的泪水。
矽片被立刻送往“华微电子”进行流片验证。
三个月后,“华微电子”传来捷报:采用新材料制备的飞控芯片核心模块,一次性流片成功!良品率大幅提升!经过极其严苛的全面测试,包括实际装机进行环境试验,所有指标完全满足甚至部分超过了“鹏程-20”的设计要求!芯片的长期可靠性得到了根本性解决!
“鹏程-20”项目总师亲自给陆向真打来电话,声音激动得有些哽咽:“陆所长!太感谢了!你们这是救了‘鹏程’!救了我们的心脏啊!共和国的大飞机,终于有了颗强劲又可靠的‘中国芯’!”
消息迅速上报,高层震动!
这不仅意味着一个型号项目的成功,更标志着共和国在高端半导体材料领域取得了里程碑式的突破,打破了国外在该领域的长期垄断和封锁!
陆向真团队在鹏程飞机芯片的成功,适逢国际航空材料与应用大会在美国举行。
这是一个云集了全球顶尖航空材料专家、制造商和用户的权威盛会。
中国代表团照例参加。按照计划,代表团中的材料专家本来只准备做一个关于新型航空铝合金的报告。
然而,代表团团长、一位资深的航空材料老专家,在请示国内并得到陆向真同意后,临行前做出了一个大胆的决定:他将原本准备秘而不宣的“航空级高性能矽衬底”研究成果,作为重量级报告,加入了发言日程!
大会现场,当共和国的专家走上台,宣布他们的报告题目是《一种具有优异抗热疲劳稳定性的航空级高性能矽单晶材料及其制备技术》时,台下泛起一阵轻微的骚动和质疑声。
许多外国专家面露惊讶甚至不屑——中国人在这个最高端的领域能有什么突破?
然而,随着报告的深入,现场渐渐变得鸦雀无声。
共和国的专家展示了扎实的数据:从材料极其均匀的参数分布,到独创的“微合金化”技术原理,再到那令人震撼的、经过上万次热循环和振动后性能依然稳定的加速老化测试曲线,以及与国外顶尖产品的详细对比数据……每一项数据都像一记重锤,敲打在每一位与会者的心上。
报告最后,展示了采用该材料制备的飞控芯片模块在“鹏程-20”真实环境试验中的完美表现视频。
当报告结束的那一刻,会场陷入了短暂的寂静,随即爆发出热烈而持久的掌声!许多外国专家纷纷起身,难以置信地看着台上的中国同行。
提问环节几乎失控——
之前那个曾略带嘲讽的某国外半导体巨头首席技术官,第一个抢过话筒,连珠炮似的发问:
“这不可能!你们是如何控制氧含量如此均匀的?”
“这种‘微合金化’元素的选择依据是什么?它的作用机理你们完全搞清楚了吗?”
“你们的加速老化测试方法是否经过验证?数据是否可靠?”
共和国的专家早有准备,在保密允许的范围内,从容不迫、有理有据地一一解答,其技术深度和逻辑严谨性,令提问者哑口无言。
那位当年出访过研究所的代表团成员,威廉·福斯特博士也在现场,他听完解答后,沉默良久,最终缓缓站起身,由衷地说道:“令人惊叹的工作……你们解决了一个世界性的难题。我必须承认,在材料稳定性方面,你们走在了前面。祝贺你们,中国的同行!”
大会结束后,共和国在航空芯片材料上取得突破性进展的消息,迅速席卷了全球航空和半导体业界,引起了巨大震动。各大专业媒体纷纷头版头条报道:
《中国突破航空芯片材料瓶颈!》
《沉默的力量:中国半导体材料的惊人飞跃》
《‘微合金化’技术或改变高端矽材料格局》
之前那些质疑和嘲笑的声音彻底消失了,取而代之的是惊讶、敬佩,以及一丝警惕。
许多国际知名的航空制造企业和芯片制造商,纷纷主动联系中方,寻求技术交流和合作的可能。
有了技术交流,进步就更容易些。
国内更是欢欣鼓舞。
新华社、《人民日报》等主流媒体大幅报道了这一重大科技成果,盛赞陆向真及其团队是“打造‘中国芯’的幕后英雄”,“解决了大国重器的‘芯’病”。
《科技日报》更是用了整整一个版面,深入报道了攻关过程,标题尤为提气——《苍穹芯魄:从被卡脖子到世界领先的逆袭!》。