第四百一十七章:碳基晶片的離子摻雜(2/2)
除此之外,矽離子因為本身電子的特性,它除了碳原子具備的s軌道和p軌道外,還多出來一個d軌道。
被離子注入進石墨烯材料中的矽離子中的d軌道會參與成鍵,除了形成對應的sp3d和sp3d2等額外的雜化軌道外,還會增強Pπ-Pπ相互作用形成多重鍵的穩定性。
這樣一來,經過了銀離子和矽離子兩次摻雜的石墨烯單晶晶圓會在穩定上再上一層樓。
最終製造出來的碳基晶片不僅能耐高溫,而且即便是遭受到了強電流的衝擊也不會輕易損壞。
避免了意外或者黑客的破壞,其性能比起矽基晶片更強悍。
......
韓元的講解,讓直播間裡面的觀眾明白了碳基晶片在製造流程上與矽基晶片的差別。
也讓各國的專家將目光再一次聚集到『軌道雜化理論』上來。
這一個即基礎又高深的化學理論知識受到了所有國家的關注。
從這名主播的講解中可以知道,『軌道雜化理論』遠不止它現在表現出來的那麼簡單。
儘管時至今日,軌道雜化理論僅被用來描述幾何形狀或環境。
但後續如果發展的話,它除了可以用來解釋原子軌道的雜化外,還能通過計算,來在分子化學、高分子化學、理論化學這些專業上發揮巨大的作用。
這讓各國都對其重視起來。
儘管目前『軌道雜化理論』的高級部分還沒有完善閉環,但重視程度代表了對應資金、人力、物力等各方面的投入。
相信在不久的將來,這門原本頗為冷門的專業就會煥發出磅礴的生機。
而韓元的目的也正是如此。
一個文明能否走遠,依賴的是無數人共同的努力,而不是一個人的力量。
哪怕是他這樣開了掛的存在,也不可能方方面面每一個科技分支都帶著跑。
那樣明顯是不現實的事情。
所以碳基晶片使用的『軌道雜化理論』只是一個引子。
它引出來軌道雜化技術和相關軌道知識,但各國開始研究和發展這麼門理論和技術的時候,自然而然的就能將其延伸擴展到其他方面的應用上去。
韓元手中並不是沒有碳基晶片的其他製備方法。
『碳基集成電路板製備信息』中有十數種不同的碳基晶片製取方法。
別說石墨烯這種理論基礎材料製備了。
就是碳納米管、碳納米球這些粉末級的碳納米材料都有可以用來進行製造碳基晶片。
其中有些在性能方面還要超出石墨烯單晶晶圓製備的碳基晶片,但韓元依舊選擇了這個。
主要原因就是石墨烯單晶晶圓引出來了『軌道雜化理論』。
而引出來的『軌道雜化理論』能在一定程度上加強各國的化學學識。
當然,還有一個原因就是華國在石墨烯單晶晶圓這條路上走的最遠,最方便華國接收。
人嘛,都是有私心的,韓元也不例外。
雖然現在他的目標已經轉換,但這並不代表就要平等對待各國。
科學無國界,但科學家是有國界的。
.......
模擬空間,化學實驗室中,韓元已經完成了對石墨烯單晶晶圓的處理。
下一步是對其進行光蝕。
也就是所謂的光刻機加工。
離子注入不在這一步,離子注入需要在光刻機加工完後才能進行處理。
如果使用光刻機進行加工碳基晶片的話,其步驟和加工矽基晶片是一樣的。
第一步是製造晶圓,矽基晶片的晶圓材料是單晶矽,碳基晶片的是石墨烯單晶。
當然,除了石墨烯單晶外,碳基晶片還可以使用碳納米管、碳納米球這些碳納米材料的製備的。
這並不衝突。
......
晶圓製造完成,純度等條件符合要求後第二步就是對進行塗膜。
這一步其實就是保存晶圓的步驟。
畢竟無論是碳基晶片還是矽基晶片,其晶圓材料被製造出來後都不會馬上就使用。
在現實中,AMSL公司是製造晶片的超級廠商之一,但它的晶圓材料是來自進口的。
其主要來源就是小島國。
從小島國進口的超高精度的單晶矽晶圓從生產到切片到運輸,都需要一段漫長的時間。
即便是製造出來晶圓,等到加工時再臨時切片,也避免不了氧化作用。
所以就要對晶圓塗膜,讓其能抵抗氧化以及耐溫能力。
至於使用的材料,是為光阻材料中的一種,他之前保存石墨烯晶圓材料時,使用的就是一種避光樹脂。
第三步是光刻機加工。
通過給晶圓塗上對紫外光敏感的化學物質,也就是光刻膠,通過控制遮光物的位置就可以得到晶片的外形。
然後再進行顯影操作,通過溶劑去掉沒有被照射或者被照射的部分,就可以得到刻蝕了電路圖的晶片了。
而這一步結束後,才能進行第四步:攙加雜質,也就是所謂的離子注入。
將光蝕完成後的晶圓放入特定的化學離子混合液中,可以改變攙雜區的導電方式。
有些簡單的晶片可以只用一層晶圓,但複雜的晶片,比如手機或電腦上用的CPU都有很多層。
所以在製造複雜晶片時需要將這一流程不斷的重複,然後在不同層開啟一個或者多個窗口將其聯接起來。
第四步完成後,就宣告一塊晶片大致完成了。
接下里的就是對其進行測試、封裝,然後再進行封裝測試,包裝。
剩下的就是將其售出,變成紅彤彤的鈔票了。