第四百零九章：石墨烯晶圓材料（1/2）

材料和能量，是任何一種科技最底層的基礎。

而且科技指數越高，對於這兩種東西的性能需求也就越高。

就好像你的可控核聚變反應堆不可能簡單的拿個木質或泥制的框架給它包裹起來一樣，那需要各種材料以及對於能量控制的極高技術。

原始人鑽木取火，現代人發電照明，當未來電能的級別不夠時，還會出現什麼新能源, 誰又說的定呢？

韓元製備石墨烯的過程才剛剛開始，就給各國的專家心裡帶來了極大的震撼。

這種將每一種材料的物理化學特性研究透徹並且能實際運用起來的科技或者說材料學簡直可以說給他們打開了新世界的大門。

最關鍵的是，這種實際運用的方法，是他們看得見，摸得著並且以現在的理論知識完全可以做到的。

只不過以前從來沒有人去這樣想過。

這是思維的誤區，不說常人，即便是絕大部分的科學家都難以觸及這個領域。

只有極少部分的人，擁有這樣敏銳的感知，可以想到並且將其實現。

而這樣的人，無論在哪個年代出現一個，都能以一己之力推動整個社會的發展。

比如牛頓，愛因斯坦，法拉第，達文西這裡名留青史的科學家，又或者那個曾經被米國資本隱藏的大發明家尼古拉·特斯拉。

這些人對於整個社會，整個文明，整個科技的發展和影響，都無比巨大，甚至直到今天，他們建立的知識理論都還在被人研究，尚未徹底證實。

就像二十一世紀的物理學家依舊在研究『相對論』一樣，無論是廣義相對論，還是狹義相對論，都還有愛因斯坦留下的預言理論未被解開的地方

化學實驗室中，韓元守在高溫冶煉爐前面。

現在正在進行第二步。

送入單晶爐中的石墨和碳化矽早已經被汽化，新形成的碳粉和石墨粉以及少量的碳化矽晶核被自動化程序送入了高溫冶煉爐裡面。

高溫冶煉爐內充斥著大量的甲烷、乙烯等氣體, 裡面的氣壓和氣體含量都是有嚴格要求的。

而這些碳粉和石墨粉末則平鋪在高溫冶煉爐裡面，鋪在一層單晶鎳上面。

這層單晶鎳在整個過程中起到催化作用。

那些放置在上面的碳粉、石墨粉末以及碳化矽粉末會在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面，形成石墨烯。

然後通過輕微的化學刻蝕，就使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。

通過這種方式，只需要控制好溫度、氣壓以及各項參數信息，完全可以做到自動化批量生產。

包括後續的的石墨烯薄膜和鎳片基底的分離，都可以通過智能程序的來處理。

如果說在整個製造過程中還有什麼缺點的話，那高純度的單晶鎳基底算一個了。

整個石墨烯的製造過程中，就屬這項材料最為貴重。

畢竟高純度單晶鎳的冶煉需要單晶爐來處理，價格自然不會便宜。

單晶鎳和普通鎳的價格，就好比多晶矽和單晶矽之間的區別一樣，兩者相差了數百倍。

這也是沒有任何辦法的事情，普通鎳因為結構和單晶鎳的結構完全不同，無法用作石墨烯生成的催化材料。

韓元也嘗試過想用其他的材料來代替單晶鎳，他在深夜計算過不少種材料，比如銅、鐵、金、CFA銅鐵合金、γ鎳等各種。

但都達不到要求。

其實除了這種冶煉方法外，石墨烯還有另外一種更加簡單的製備方法。

那就是華國通過超高純度的碳化矽晶片來進行處理，這種方式同樣可以製造出高品質的石墨烯。

而且製造過程更加簡單方便, 有一個真空冶煉爐就可以了。

但問題是，超高純度的碳化矽晶片的生產難度和價格並不比單晶鎳低多少。

而且華國也沒有掌握超高純度的碳化矽晶片生產技術, 所有的碳化矽晶片基本都依賴進口。

相比之下，單晶鎳雖然也珍貴，但因為之前的直播，可以冶煉出單晶鎳的單晶爐的製造方法已經被華國說掌控了。

也就是說，華國現在能自行生產單晶鎳了，或許品質在一定程度上還弱於國外一些，但滿足石墨烯的生產還是可以做到的。

這也是韓元考慮過的地方。

石墨烯的生產製備技術很多，其中有不少技術比起『氣相沉積-晶核外延法』更加簡單。

但簡單的背後，對應的是某些高難度操作或者說需要的一些材料非常稀有。

而『氣相沉積-晶核外延法』除了單晶鎳這種材料比較珍貴外，其他的材料，如高品質的石墨、碳化矽、甲烷、乙烯等都很便宜

化學實驗室中，高溫冶煉爐中的反應正在進行中。

那些鋪在單晶鎳基底上的粉末在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面，逐漸形成石墨烯。

而高溫爐中充填的甲烷，乙烯等氣體在這個過程中則起到了一定的沉積輔助以及進行清理雜質的作用。

通過控制生長參數及實驗溫度等條件，高溫冶煉爐中規則排布的六角石墨烯片正在生成。

二十分鐘的時間過去後，設置在新集成晶片計算機中的程序自動啟動，通過高溫冶煉爐中的晶片進行操控，控制爐內氣體排出，溫度降低，氣壓降低

一系列的操作根本就不用韓元自己動手，編寫好的程序能自動搞定。

石墨烯晶核生長結束，等待高溫冶煉爐中的溫度降低，韓元帶上保護裝備，將盛有石墨烯快的單晶鎳取了出來。

透過屏幕，直播間裡面的觀眾可以清晰的看著整塊鎳板黑白分明，一面黑色，一面銀白。

【黑的這個就是石墨烯？】

【我記得單層石墨烯很薄吧，而且是透明的，這個怎麼是這樣的？】

【石墨烯不是單層的碳原子結構嗎？怎麼感覺這麼厚？】

【我們化學實驗室去年買單層石墨烯250毫克，800塊。不知道批發價會不會便宜點。】

【好傢夥，這麼貴？石墨價格一塊錢一公斤，石墨烯250毫克800塊，嘖嘖，都是碳，咋就這麼貴？】

【250毫克800塊？這比鑽石還貴啊。】

【說石墨烯貴的不廢話嗎？氫氣和氚氣同樣是氫元素為什麼一個用來充氣球一個用來造氫彈？性質都不一樣，製造難度也不一樣。】

【半桶水本科微電子專業路過，石墨烯這幾年的確是熱門話題，但之前好像有了解過，石墨烯並不是一個目前晶片的一個替代方桉，只是在某些領域石墨烯會更好。】

【800塊250毫克，也就是一克要3200塊，這還只是石墨烯單層的價格，肯定是沒法用來做晶片的，如果是主播這種可以用來製造晶片的，價格估計要上萬一克，好幾把貴！單晶矽都沒怎麼誇張吧？】

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