重回1978,我考上了西工大 第256节
具体有啥作用……张同也不是很清楚,但是,秦亮对这个东西很重视,还说这是能弯道超车的,按照他的理解,氮化镓这东西,现在最主要的就是造个发光二极管,然后……用在光纤通信了吧?
不用想那么多了,既然秦亮说有用,那就一定有用!
氮化镓制取实验室内,各种设备一字排开,看着这些设备,张同就很是感慨,咱们能多种方式手段同步进行,就是因为手头有钱,咱们西工大搞科研,早就不需要上级拨款了!自己有的是研发经费!
噔噔噔……
“氮化镓出来了?好啊,咱们西工大材料系,又立了大功!”
听声音,就知道是秦亮了,只见他衣衫不整,这脸上还有个红色的……嘴唇印?咳咳,这大半夜的,把秦亮给从被窝里叫起来,还真是不合适。
“其实,氮化镓早就造出来了,咱们现在做的,是为了解决工业化生产的问题。”张同介绍起来。
很多东西,实验室可以制备出来,但是无法工厂大批量生产,因为工厂的环境和实验室不同,如果直接复制,那带来的是成本的飙升。
1871年,德米特里-门捷列夫根据自己的元素周期表,预测了镓的存在,1875年,由保罗-德布瓦博德兰发现,又到了1932年,乔治-赫伯特-琼斯带自己实验室的人,在高温下降将镓和氨气反应,支撑了氮化镓材料,发现了这种材料惊人的性能。
第一个优点就是热稳定性,哪怕在高温环境中,依旧能保持稳定的性能,这也就意味着,它更耐用,就像是后世的氮化镓充电器,说明书上就有,工作的时候会发热,别怕,正常现象。
其次,就是优秀的电子迁移率和电子饱和速度,这些指标是硅等传统材料的十倍以上,这样一来,在制造高频功率器件的时候,有很大的用处。
简单来说,就是手机里的射频元件、5G里的射频功率放大器,还有……主动相控阵雷达上的T/R组件等等。
再次,就是它的能隙很宽,传统的第一代半导体硅,只有1.1eV,二代材料硒化镉也不过1.8eV,而氮化镓足足达到了3.4eV,这样可以减少材料中电子和空穴的复合几率,从而获得卓越的光电特性,比如说制造激光二极管,一个小小的灯泡一样的东西,就能产生405纳米的紫光激光。
总之,氮化镓有着各种优秀的特性,谁掌握了它,谁就能掌握未来电子技术!
“目前,国际上最主要的生产氮化镓的方式是金属有机化合物气相沉积技术,也就是MOCVD,这种技术在六十年代被提出,到现在,差不多已经趋近成熟和完善了,用TMGa做为镓源,用NH3为反应气体,保护气是高纯度的氮气,在高温条件下,就能在蓝宝石衬底上成功制备出薄层氮化镓。”
张同指着其中一台设备说道:“我们最开始制备氮化镓,就是用这个方式,但是,实验过后,我们就放弃了。”
“为什么?”
“太贵。”
氮化镓就是个薄膜,需要附着在蓝宝石上!而且,其他的原材料,价格都不便宜,所以,这方式虽然已经近乎成熟,而且生产速度快,产品质量高,产量高,但是……
咱们用不起!
“后来,咱们又试过了HVPE,也就是氢化物气相外延的方式,生产速率快,可以得到大尺寸的薄膜,但是,价格也贵,照样无法大量生产,所以,咱们最终,开创出来了全新的方式,咱们把它叫做氨热法。”
张同一边说,一边带着秦亮来到了最里面的设备旁边。
“这是咱们独创的技术,受到水热法生产石英的启发,咱们发明了类似的技术,只是把溶剂从水换成了氨。”
“这里面的高压反应容器分成两个区,一个溶解区,一个生长区,溶解区可以将多晶氮化镓溶解,然后生长出来纯度高的单晶氮化镓,由于对流关系,生长过程中,没有参与溶解的镓可以回到溶解区,循环反复使用,这样的产品,纯度高,晶体质量高,关键是便宜……”
咱们东方的相控阵雷达能够做成白菜价,和原料价格低有很大的关系,现在,己方已经找到了正确的方式!
这样一来,咱们的半导体材料,直接从第一代跨越到了第三代!
从氮化镓材料到相控阵雷达,可能还需要三五年的时间,不过,只要搞出来,在这个领域里,咱们就能成为世界第一!
“这东西……有缺点吗?”
“有,缺点就是生长速率低,产量低,不过,我们可以多安装这些反应炉,用数量优势来弥补。反正……便宜嘛。”
秦亮点头:“嗯,材料系的校办工厂,可以开始着手生产这种氮化镓材料了,不过,这个工厂需要高度保密,我们不仅仅要挑选可靠的工人,还要请部队驻扎。”
部队是愿意来当保安的,因为他们知道,西工大的很多研发产品有多逆天。
“好!不过……这氮化镓的产品开发,怕还是需要时间啊。”
“嗯,我们第一个开发的产品,就是T/R组件,也就是高频射频元件,这个开发出来,将会让我们在这个领域里,达到世界第一!”
“好,那咱们和电子系一起研制!”张同点头:“接下来,这个项目就是材料系的重点项目!”
“嗯,我们的研发人员,也会因为这些成就而载入史册!”
在场的学生们,个个精神振奋,目光发亮。
具体怎么研制,已经不用秦亮来干涉了,毕竟他也不清楚,他只要指路就行,指点完了这些,秦亮打了个哈欠,接下来,该回去睡觉了……
“秦亮同学啊,咱们这氮化镓,能不能用在卫星上?”
既然是高频射频器件,那当然就得考虑到卫星的使用了。
当年,东方红响彻太空,靠的就是电子管的优秀性能,美苏的卫星都是晶体管的,功率太低,和咱们的电子管没法比,而现在,有了更先进的氮化镓,那咱们的卫星性能,是不是也能上个台阶了?
“对啊,咱们的北斗一号,已经进行了一年半的时间,技术原理都掌握了,接下来就开始设计卫星了,这要是用了咱们的氮化镓,这卫星性能,应该能上一个台阶啊!”
北斗!
80年夏天,项目启动,航天系也有了重点项目,之后……秦亮就没管过,任由他们自己研究。
现在……已经到卫星设计阶段了!
这个项目,关系重大,现在,GPS还没有正式组网呢,如果咱们的北斗双星先投入使用,那就是全世界第一个卫星导航系统啊!到时候,哪怕先占领了亚洲市场,那也能获得巨大的经济利益,北斗二代,也就可以跟着上马了。
航天系干得不错,等明天,过去看看!
至于现在,还是回去睡觉吧。
PS:氨热法的原理图和半导体材料对比。
第298章 星载原子钟,买GPS的同款!
美国,华盛顿。
“我们英特尔公司,是硅谷的希望,如果我们倒了,那我们在高科技产业里,就将会彻底落后东方!”
葛洛夫带着最后一丝希望,来忽悠这里的政客,此时,他的目光中满是期待,看着坐在对面的议员。
“那么,你们要什么样的支持?”
“我们需要政府下达命令,在各个要害部门,拒绝使用龙芯电脑,必须要使用我们的英特尔处理器。”
“你们的处理器?能播放视频吗?出声音还是启动时候那单调的滴的一声响吧?”
“你们的处理器,连浮点运算都会出错误,这让我们怎么使用?”
“这些都可以改,可以改,只要有钱,我们就能把这些缺陷统统地改掉!”
“是吗?需要多少钱?”
“只要有五亿,我们就能解决所有的问题,我们英特尔是微处理器研发的领头羊,我们一定可以解决问题的!”
听到他的话,对面的议员露出了鄙视:“那么,这五亿美元,你们打算从哪里筹集?”
“希望政府给我们提供这笔经费……”
“那不可能,纳税人的钱,不是我们随便花的。”
葛洛夫的脸上,满是失望,真没有想到,眼前的这些政客,居然如此短视,己方的高科技产业已经遭到了如此惨重的打击,居然还不想着扶植一下,还想着靠普通的市场竞争,这样下去的话,美国的高科技产业就完了!
“各位,如果我们英特尔破产了,那我们美国就会失去希望!”
“葛洛夫,你太高估自己了,生产处理器的企业,又不止你们一家,没有了你们英特尔,还有AMD,还有其他企业,你们自己企业发展不利,还想要让纳税人来弥补你们的亏空吗?”
离开大楼,葛洛夫的神情复杂,靠商业手段已经解决不了问题了,所以他才会带着最后的希望来找政府,现在,政府也不管了,英特尔……怕是没有未来了。
他的心情有些恍惚,走向停车场,当身后传来汽车的轰鸣声的时候,他都没有注意。
下一刻,咣!
葛洛夫的身体飞了起来,然后重重落下,附近的路人发出了惊呼声。
很快,葛洛夫发生交通事故,被撞身亡的消息,刊登到了报纸上,对普通人来说,这不过是一起常见的交通事故,他们庆幸自己手头的英特尔股票,已经提前抛出去了,至于那些没有抛股票出去的人……只能眼睁睁地看着英特尔破产的消息,这笔钱算是打水漂了。
普林斯顿大学。
“东方的技术发展,真是太快了!我们现在用的龙芯一号,就已经甩开了英特尔的386处理器一大截,所以……英特尔的衰落,几乎就是个必然了。”杰拉德-奥尼尔教授,感慨地说道。
他的面前,就是一台使用龙芯的苹果电脑,当有了这台电脑之后,他的科学研究,进展很快。
“老师,您说的没错,利用龙芯电脑,我们已经完成了巨型太空结构的计算,计算结果也验证了您的推测的正确,这奥尼尔圆柱体是最好的太空城结构。”学生爱普士说道。
杰拉德-奥尼尔,美国著名的物理学家,普林斯顿大学的教授,以及……太空爱好者。
当苏联的第一颗人造卫星遨游太空的时候,奥尼尔就做出了大胆的预测:人类最终要居住到太空中!工业生产可以集中到太空,减少环境污染,提供生活空间,而且,可以建立全新的社会体制,不受政府约束,从而实现乌托邦的梦想。
奥尼尔开始进行了各种探究,尤其是,作为大学教授,他可以给学生布置作业,几年下来,学生们提出来的理论被他归纳总结,最终得到了圆柱形太空集合器的概念,发表在1974年的《今日物理》杂志上,两年后,他又发表了《高空前沿:人类在太空中的殖民地》,正式提出奥尼尔圆柱体的设想。
只是,当时只能提出,他没有资源大量使用电脑,现在,龙芯电脑帮他计算了很多数据,得到了精确的模型。
这个系统,由两个圆柱体构成,反向转动来减少陀螺效应,每个圆柱体的长度为三十千米,直径7.5千米,里面有山川,有湖泊,有森林,有城市,可以居住一千万人!
“现在的设计已经很精确了,只可惜,想要实现太空梦想,还是需要很多年的努力啊。”奥尼尔说道:“最近,我倒是有一个新的设想。”
“嗯?什么设想?”
“就是一款全新的卫星导航系统,只需要两颗卫星,就能给全美国提供卫星导航服务……”
听着奥尼尔滔滔不绝的讲解自己的想法,爱普士忍不住开口:“老师,您的这个设想,已经在被东方人实施了。”
“你说什么?”奥尼尔睁大了眼睛。
“您稍等,我去找一份《Progress in Aerospace Sciences》期刊。”
几分钟后,奥尼尔看着上面的那篇关于双星定位的论文,名字叫做:北斗导航,东方特色的双星卫星导航定位系统。他仔细地从前到后阅读了一遍,眼睛里的光芒是越来越大。
这些东方人,和自己想到一起去了!不过,自己只能是想一想,根本就没有经费把这个项目推动到落实的地步,而且,美国军方走的是另一条路,对于这种需要双向通信的卫星导航系统不屑一顾。
“这个西工大,之前在航空和电子等领域里,已经表现出来了一流的水准,现在,在航天领域里,他们也有这么独特的见解……我要去东方看看,我要和他们聊聊!”
此时的奥尼尔,已经迫不及待的想要到东方交流了,现在,美国很多公司、大学都在和东方合作,他能有这种想法,那也是很正常的。
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