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近年来 , 由于中国产业发展的需要 , 以及资本的大规模投入 , 我国的半导体产业实现了飞速的发展 , 过去在半导体制造方面 , 也引入了大量的高级人才 , 因此在制成研发和生产方面越走越快 。
例如 , 中芯国际在梁孟松的加入下 , 很快突破了14nm的研发 , 还大幅加快了量产进度 , 缩短了中芯国际与台积电的制程代差 , 而且随后的N+1也迫近了7nm技术 。
然而由于美国的制约 , 全球最先进的光刻机公司ASML限制了EUV光刻机对中国的销售 , 原本中国快速的芯片制程研发进度 , 被打乱了节奏 。
而我国本土最大的光刻机企业上海微电子 , 目前能生产的最大制程也只是90nm , 由于在光刻机整个配套产业链相关方面的落后 , 使我国在发展半导体方面阻碍重重 。
ASML之所以听命于美国 , 主要原因就在于美国掌握了光刻机之中的控制软件 , 而光客机所需要的激光光源KBBF , 我国却是全世界第1个掌握的国家 。
上个世纪90年代 , 中国的激光光源技术就进入了全球先进行列 , 甚至还曾对美国禁售 , 美国也尝试了被中国卡脖子的滋味 。
而让我国激光光源技术进入全球先进水平的 , 正是陈创天院士 , 而他发现的KBBF晶体 , 更是给全球光刻机市场掀起巨变 。
1937年 , 陈创天出生在浙江奉化一个小村庄 , 父亲在村里做会计 , 是村里有名的知识分子 , 或许受到父亲影响 , 陈创天从小就热爱学习 , 1954年陈创天考上沈阳最好的高中——沈阳二中 。 在这所高中 , 陈创天爱上了物理 , 并走上了物理探索之路 , 1956年陈创天如愿进入北大物理系 。
1965年 , 已经毕业多年的陈创天发现 , 中国在非线性光学材料研究方面 , 远落后于其他国家 , 陈创天立马在导师建议下 , 主攻非线性光学材料研究 。
经过长达三年的反复试验 , 陈创天得出阴离子基团理论 , 并基于该理论带领团队 , 仅用2年时间就成功合出BBO晶体 。
谈及晶体 , 大众可能比较陌生 , 但晶体却和人类的生活紧密相连 。 对于激光 , 大家都非常熟悉 , 激光不仅应用于美容美肤领域 , 还应用到军防、半导体、工业等领域 。
而应用于不同领域的激光 , 波长和能量都有所不同 , 激光能够波长长短包括能量 , 都取决于晶体 。 简单地来说 , 激光离不开晶体 。
而陈创天团队合成的BBO和LBO晶体 , 较于传统ADP晶体 , 不仅性能稳定 , 且透光范围更加广 , 当时国外广泛采用ADP晶体 , 合成BBO晶体的出现 , 意味着中国在晶体领域 , 已经追上了欧美发达国家的水平 。
最终 , BBO、LBO晶体分别于1987、1989年获美国光电子产业界颁发的十大光电子产品奖 。
推出BBO晶体后 , 陈创天并未懈怠 , 经过6年时间 , 陈创天团队再次合成了KBBF晶体 。 KBBF晶体波长相当短 , 最短可达150nm , 而当时全世界最领先的深紫外线激光器的波长是193nm 。 IBM公司、斯坦福大学 , 布鲁克海文国家实验等都已向中科院来函 , 要求提供KBBF棱镜耦合器件 。
掌握这项技术后 , 中国就没有出口KBBF晶体 , 这是我国首次对其他国家进行技术封锁 。 对此美国学者甚至在杂志上表示 , 中国将KBBF晶体藏了起来 。 直到2016年 , 美国先进光学晶体公司才宣布研制出氟代硼铍酸钾晶体KBBF 。
除了KBBF晶体外 , 陈创天团队还发现了性能更好的LSBO晶体 , 也是下一代深紫外非线性光学晶体 。 陈教授一直默默无闻从事研发工作 , 直到2014年才选择退休 。
值得骄傲的是2013年中科院网站就公布了 , 在深紫外固态激光源系列前沿装备通过了验收 , 我国成了世界上唯一一个能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家 。 而这背后就是陈教授多年默默无闻的付出 。
同年 , 陈创天院士获得国际晶体生长协会最高奖之一——Laudise奖 。
【光刻机|又一领域我国全球领先!曾对美禁售15年,还是EUV光刻机核心元件】
半导体激光
2018年10月 , 陈创天教授已经仙逝 , 如今很多人没有听过他的名字 , 也不知道他为我国晶体发展作出的贡献 。
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