第三百八十六章 蓝光

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新科科学院的光电研究所是个比较神秘的单位，过往这里研发的技术也都是相对比较敏感的。如激光引导模块和快速ccd芯片，新科公司在晶圆厂没有成立之前，产量也不过就是将将能够满足军工系统内部的需求而已。光是伊拉克的七十亿项目，就吞噬了这里80%的产能。

作为军工系统赚外汇的核心技术提供方，光电研究所当然不会轻易出现在普通人的视野范围之内。

盛京军区特别向新科公司划拨了四十军总部内的一栋新建成的五层小楼，专门为光电芯片的生产保驾护航。

光电研究所的门口，更是有齐装满员的一个警卫班负责驻守。就算是四十军的机关干部，等闲也是禁止靠近的。

当然，这些安全设置对于光电研究所的所长白石和胡文海来说，是完全不存在的。

一辆劳斯莱斯银色精灵风驰电掣的从四十军总部的大门前飞驰而入，两侧的卫兵连忙举手敬礼，目送着驾驶位上满脸兴奋神色的白院长将车开的几乎要飞起来。

片刻不到的功夫里，汽车就已经到了光电研究所的楼前。白石踩下刹车带来的轮胎和地面的摩擦声，几乎整个军部大院都能听得清楚。

坐在副驾驶位上的王烨为白石的驾驶速度吓得冷汗直流，却架不住坐在后座里的胡文海一再催促。不等汽车停稳，胡文海就已经从车上跳了下去，这让稍微把心脏放回原位的王烨，吓的差点心脏再从嗓子眼里蹦出来了。

“白叔叔，咱们快走！”

胡文海根本没有耐心等白石把车熄火，事实上白石根本就没把钥匙从点火器上拔下来，下意识的拉上手刹就从车里钻了出来。

两人几乎是比赛赛跑一样，推开了光电研究所的大门冲进了楼里。

“实验室位置在哪？”

“二楼左转！”

白石大喊着，冲上了一楼大厅正对的楼梯。

蹬蹬蹬的脚步声在楼里响起，引的不少一楼办公室里的人探出头来。往日里连走路说话都轻声轻语的研究所里，作风这么粗暴的人可不多见。

当然，作为研究所的所长，白石的作为是不会受到批评的。

研究所的二楼是个规模很大的实验室，整个楼层的非承重墙都被打通了。一整块落地玻璃在楼梯间的入口处，只留下一个密封相当严紧的铝合金大门。

白石从脖子上拿下自己的id卡，在读卡器上刷了一下，然后再输入了一遍密码，这才开启了这道大门。

门内是一个换衣间，胡文海熟门熟路的取了一套防尘服穿戴起来，然后经过除尘通道进入了二楼的洁净室。

“在哪里？”胡文海瓮声瓮气的声音从口罩里传出来，向着旁边的白石询问。

“胡总跟我来。”白石一马当先，向着实验室里面走去。

两人走了不远，就看到一台被拆了个七零八落的设备。从它那敞开的机柜上的logo来看，这是一台美国应用材料公司生产的气相沉积设备，也就是通常所说的cvd设备。

只不过这台cvd设备，如今显然很是经过了一番改造。完整的机柜被打开了很多地方，原本完整的外壳很多地方明显是后来添加的管线。在外联的管线上，又有很多是后来添加的仪器仪表。本来充满了高科技美感的cvd设备，经过这么一番“毁容”，如今就好像是个飞天意面神教的圣物一般。

“成功了？”胡文海丝毫没有嫌弃这台设备的粗糙和散乱，反而眼睛里散发出兴奋的目光，看向白石有些不敢置信的问道。

“成功了！”白石重重的点了点头。

胡文海从设备上抬起头来，四处搜索：“有没有成品？”

白石转身，从一块托架上捧出一块圆形的镜面散发着流光的晶片。随着灯光在它的镜面上划过，有些发灰暗的七彩光晕不断的折射出来。

将晶片调转一个方向，在它的背面则是相当薄的、隐约间散发着相当不明显蓝光的透明层。可以看到，前面那层镜面就是从这个透明层“过渡”过去的。

“生长的情况怎么样？”

“很完美！”白石笑了起来：“我们采用了胡总你提出的两段生长法，改进了赤崎勇和天野浩的生长方式，用低温氮化镓代替了氮化铝作为缓冲层，在低温氮化镓之上用1030度的高温继续生长氮化镓，从而解决了因晶格失配造成氮化镓晶体质量不稳定的问题。”

“成本方面呢？”胡文海接着问道。

“因为良品率的极大提高，成本上比日本人目前的生产方式降低了足有40%还多。”

“好！好！好！”

胡文海搓着手，兴奋的连喊了三个好字。他从白石的手中，接过这块晶片来，仔细的打量端详着。

当然，实际上人眼的分辨率是无法分辨出它的好坏的。但光是从镜面上闪过的五彩流光，胡文海就已经感到有些喜出望外了。

像是要向胡文海邀功似的，白石津津乐道的说道：“我们的掺镁氮化镓在通过cvd沉积的过程中，使用了氮气和氢气作为保护气。实际上制成的低阻p型氮化镓半导体，比目前日本人用氮化铝做缓冲层获得的半导体性能还要更好。通过我测得的数据，我们的p型氮化镓电阻率是0.2Ω.cm，空穴浓度更是达到了3x10的18次方\/立方厘米。”

“和日本人的电阻率12Ω.cm，空穴浓度10的17次方\/立方厘米比起来，成本上的降低反而都不够看了！有了这种氮化镓外延片，蓝光led的性能和成本将降低到不可思议的程度！”

没错，胡文海现在手里捧着的这块大概2英寸大小的晶片，就是蓝光led芯片的核心技术——氮化镓外延片。

和其他的半导体芯片不同，led芯片的生产核心技术并非是ic设计和光刻机，而是晶体生长技术。led芯片照明的原理很简单，就是半导体中的电流p端向n端流动的过程，p端的自由电子在n端的空穴中结合，p端和n端结合处就会产生光子辐射出来。而这种pn结构的半导体，只是半导体设计中最常用的部分。

不需要太小的光刻线宽，不需要多么复杂的电路设计。后世中国很多led芯片生产厂家，设备都是从国内晶圆厂淘换的八手淘汰光刻机。可想而知，这里面的技术难点并非不可攻克。有了氮化镓外延片，光刻、封装和更下游的产业发展起来只是时间问题。

而led照明的市场有多大，不用说大家都清楚。以led光源的市场，足以支撑国内再开十个新科晶圆厂级别的led芯片生产基地。有了这个基础，中国半导体行业就不用担心成长的动力不足了。

而且更美妙的一点，则是led芯片生产的资本和技术要求并没有那么高，国内的资本和技术努努力完全能消化下来。不用挤占外资，反而能够大量创汇，必将引起国内投资半导体产业的热潮。

借着这股东风，正如胡文海对张仲谋说的，他不是担心有人和他抢市场。正相反，他担心的只是人太少，市场做不起来。

不过蓝光led的技术实现起来仍然并不容易，只是这里面最核心的技术从设计和光刻，变成了晶圆的生产。led芯片外延片——也就是氮化镓的晶圆，它是在一层蓝宝石上生长的氮化镓晶体层。单是这么一层薄薄的、只有50nm的氮化镓晶体层，就困扰了人类足足30多年。

新科公司只要牢牢把持住氮化镓外延片的供应，就能从这个市场上获取源源不断的利润。

历史上，这可是获得了诺贝尔奖的成果！2014年的诺贝尔物理学奖，便是因为蓝光led的发明，由赤崎勇和天野浩还有中村修二三个人分享的。

这其中，赤崎勇和天野浩获奖原因是第一次获得了高质量的氮化镓晶体，而中村修二的成果则是将氮化镓的性能和成本降低到了可以接受的程度。

如今赤崎勇和天野浩虽然已经在实验室里实现了高质量氮化镓的获得，但中村修二改进氮化镓生长性能的技术，却要到1992年才开发出来。

中村修二改进氮化镓的生长技术，关键在于两点。其一是采用两段法生长氮化镓，用550度生长的低温氮化镓层，代替了氮化铝晶体层作为缓冲层，解决了晶格失配的问题。其二则是在生成氮化镓的化学沉积过程中，在主气流的垂直方向吹入氮气和氢气的保护气体，也就是后来大名鼎鼎的双气流mocvd技术。

凭着这两点改进，中村修二将蓝光led从科学玩具彻底变成了改变人类生活的伟大发明。

led氮化镓外延片的制造，难点便是双气流mocvd的开发。但是多亏了如今的中美蜜月期，打死美国人都不卖的cvd设备，在胡文海晶圆厂项目的掩护下，也可以堂而皇之的进入中国了。

led照明芯片的低设计要求、低光刻工艺和取巧的解决思路，简直就是为新科晶圆厂量身定制的项目。

这本来是胡文海打算过几年，新科晶圆厂设备老化跟不上主流水平之后，为设备淘汰准备的去处。谁想到，白石的光电研究所竟然三下五除二的这么快就拿出了成果。这其中固然有美国应用材料公司出售的高品质cvd设备的原因，更多的则是胡文海低估了此时国内的技术研发能力。

氮化镓外延片的两个关键技术，两段法的难度在于材料选择的思路和温度控制。不过胡总直接把具体数据告诉了白石，当然是一试一个准。

另一个则是将cvd改造成双气流mocvd的要求，这个技术或许难度高了一些，但说到底不过是工程改造的问题，而不是什么高难度的技术研发。

工业品的成熟设计拿不出来，实验室水平的还是能拿的出来的。就算有什么困难，在不要求工业批量生产的条件下，也大可来一番土法上马。

于是胡文海预计怎么也要两三年才能出结果的研究，竟然那边晶圆厂还没建好，这边就已经出了结果。

不过说到底这毕竟是好事，胡文海这点“太快”的烦恼，也就是甜蜜的负担了。

胡文海趴在实验室里仔细的将手上的氮化镓外延片检查了一遍，各项数据果然如同白石所说，可以说是对日本人的氮化镓外延片性能的全面碾压。

有了氮化镓外延片，led照明芯片的生产可以说就没有什么难度了。

在实验室里足足呆了一上午，胡文海和白石两人的肚子都快震天响了，这才从实验室里走了出来。

“白叔叔，这下你们光电研究所可是要出风头了。这么重要的技术突破，你就说吧，想要什么奖励？”

白石想了想，嘿然笑道：“我钱是差不多赚够了，就是差了点名……”