江州,啟明防務技術研究院,紅區pf實驗室。
這裡是整個集團保密等級最高的區域,門口站著兩名荷槍實彈的哨兵。
實驗室內,一個被鉛板嚴密包裹的保險箱被緩緩打開。
在那裡麵,躺著一塊僅有指甲蓋大小、呈現出淡紫色的透明晶體。
這就是kbbf氟硼鈹酸鉀。中國獨有的戰略資源,全球唯一能直接倍頻產生深紫外激光的非線性晶體。
“這就是我們要的心臟。”
李振聲教授戴著防靜電手套,小心翼翼地將其夾起,放入顯微鏡下。
“但是林董,有個大麻煩。”
李振聲指著顯示屏上的晶體側麵圖。
“kbbf是層狀結構,像雲母一樣。層與層之間結合力極弱。一旦我們試圖用傳統的拋光機去磨它,它就會像書本一樣散架。”
“而且,它含有劇毒的鈹元素。加工產生的粉塵如果被吸入,會引起鈹肺病。沒有專門的負壓加工中心,沒人敢動它。”
的深紫外光,我們需要用四倍頻技術。也就是把基頻激光的波長壓縮四次。”
“這意味著,這塊小小的晶體,要承受極高的能量密度。如果表麵有一點點劃痕或雜質,激光瞬間就會把它打穿,變成一堆廢粉。”
“我們需要原子級的表麵平整度,國內的光學加工廠,做不到。”
林遠看著那塊脆弱而致命的晶體。
“既然磨不了,那就粘。”
“棱鏡耦合技術。”
這是中國科學家陳創天院士當年的獨門絕技。
“我們不直接磨kbbf。我們將它夾在兩塊高精度的石英棱鏡中間,利用光膠技術,靠分子間作用力讓它們死死粘在一起。”
“然後,我們磨石英,不磨晶體。”
“這需要極高的手工技藝。”林遠看向王海冰,“去把中科院福建物構所的老師傅請來。這種手藝活,機器乾不了,人能乾。”
解決了晶體的固定,真正的噩夢才剛剛開始。
光學係統,不僅要有透鏡,還要有“膜”。
增透膜、高反膜。沒有膜,激光會在界麵上反射、損耗,甚至形成鬼影。的深紫外光來說,鍍膜是地獄級難度。
“林董,”負責光學工藝的張教授拿著一份報告,臉色灰敗。
“我們用國產的電子束蒸發鍍膜機,試鍍了十次。全部失敗。”
“為什麼?”
“致密度不夠。”
張教授解釋道:“電子束蒸發的膜層,微觀上是柱狀結構,中間有空隙。水分子會鑽進去。在193n的高能光子轟擊下,水分子會電離,產生氫氧根,導致膜層迅速老化、吸收增加。”
“吸收增加意味著什麼?”
“意味著發熱。接著就是激光誘導損傷。”
張教授拿出一片廢棄的鏡片。鏡片中心,有一個明顯的黑色燒蝕坑。
“隻要開機十分鐘,膜就會燒穿。”
“我們需要離子束濺射鍍膜機。”張教授斷言,“隻有ibs打出來的膜,才是非晶態的、致密的、無針孔的。”
“但是,ibs設備被美國列在瓦森納協定的核心禁運名單裡。vee和oxfordinstruents,絕對不會賣給我們。”
這是一個死循環。
要搞深紫外計算>必須要有高損傷閾值的膜>必須要有ibs設備>買不到。
“能不能自己造ibs?”林遠問。
“原理我們懂。但是,核心的射頻離子源,需要極其精密的磁場約束和柵極加工。國內的離子源,束流不穩定,打出來的膜厚度不均勻。”張教授搖頭。
林遠沉默了。
沒有設備,巧婦難為無米之炊。
“既然物理鍍膜走不通……”
林遠盯著那個燒蝕的黑點。
“那我們就用化學。”
“ad原子層沉積。”
林遠看向李振聲。at的前驅體工藝嗎?那是用來做半導體柵極的。”
“現在,我要你們把ad技術,用到光學鍍膜上!”
“ad是一層一層原子長的。它的致密度,比ibs還要高!”
“但是,”張教授猶豫道,“ad太慢了。長一微米要幾天。而且,ad可用的光學材料太少,折射率匹配很難。”
“那就做混合膜係。”
林遠在白板上畫了一個三明治結構。
“底層:用國產電子束鍍膜,做厚度。”
“表層:用ad鍍一層50納米的致密保護層,做封孔!”
“就像給疏鬆的牆麵,刷一層防水漆。”
“隻要水分子進不去,idt閾值就能提上來!”
這是一個典型的“土法煉鋼”思路,用兩種低端工藝的組合,去逼近高端工藝的效果。
方案確定,立刻執行。+ad複合工藝的鏡片下線了。
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,功率10。
十分鐘過去了。膜沒破。
三十分鐘過去了。膜依然完好。
“成功了!”張教授激動得握緊了拳頭。
但是,負責算法的汪韜,卻皺起了眉頭。
“不對。光斑散了。”
屏幕上,原本應該彙聚成一個針尖大小的焦點,此刻卻變成了一個模糊的光暈。
“焦距漂移了。”汪韜看著數據,“漂移了整整2毫米。這對於納米級的光刻計算來說,誤差是致命的。”
“為什麼會漂移?”林遠問。
“熱透鏡效應。”李振聲教授歎了口氣。
“雖然膜沒破,但它依然有微弱的吸收。吸收產生熱量。”
“鏡片受熱,中間膨脹,折射率發生變化。原本的平光鏡,變成了一個凸透鏡。”
“而且,這個效應是動態的。功率越高,透鏡效應越強。焦點就跑得越遠。”
“這是物理規律,沒法消除。除非你能把吸收率做到零,那是上帝才能做到的事。”