中国KBBF领先全球,硬气拒绝出口,美狂追无果,陈创天居功至伟

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中国KBBF领先全球,硬气拒绝出口,美狂追无果,陈创天居功至伟

荷兰光刻机巨头阿斯麦的首席执行官最近在国际场合公开表示,如果光刻机和芯片等相关行业被中国封锁,那么大多数西方国家将无法承受其带来的恶劣后果。

事实上,这个 CEO的话并不是没有道理的。由于激光光刻机内含有一种关键材料,其全球领先的技术却掌握在我国手中。

相信对芯片制造有一定了解的朋友都知道,所谓 EUV极紫外光刻机,就是通过极紫外光束在芯片制造过程实现超精细的激光雕刻。

缺少这种光源,芯片的制作过程就不能继续了,所以光刻机的光源器件也就不存在了。更为重要的是,构成这类光源器件的核心部件之一就是激光晶体。

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尽管在光刻机方面我们稍输一筹,但在激光晶体这一必不可少的领域,我们中国始终处于世界第一的位置,至今仍无人能够超越。

那激光晶体究竟是何方神圣呢?实际上,它是 EUV光刻机最核心组成部件中的一个小晶体,叫做 KBBF,中文名为氟代硼铍酸钾。

可别看它又小又薄毫不起眼,像冰糖一样普通,但对于许多尖端设备来说,它是必不可少的。

由于它能把普通的激光转换成极其罕见的、具有176纳米波长的深紫外激光。如果没有了这种激光,就不能制造深紫外固体激光器。

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并且我们熟知的 EUV光刻机,其激光器要发射出这种特殊的激光,就不能缺少激光晶体的受激辐射。

因为激光器的生产工艺要求非常严格,所以要使生产过程更稳定,激光设备必须有一个必要的转换器,即 KBBF晶体。

KBBF是目前该领域中唯一能直接用倍频产生深紫外激光的特殊晶体,由于其自身的巨大优势,它不仅在光刻机领域具有重要意义,在激光电子能谱仪领域和激光切割领域也具有重要意义。

在此还必须指出, KBBF晶体是军事激光技术的核心部件,没有它,所谓的激光武器就无法实现。

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在此之前,老美就曾想用它来研究战略武器,结果被我国技术封锁。尽管后来老美下定决心,开始自主研发,但却用了整整15年,才研制出这种 KBBF晶体。

但更有趣的是,他们研究出来之后就傻眼了,因为我们国家的科研已经向更高端的方向发展了,他们还远远落后。

事实上,在这项技术被封锁前,我国就一直把 KBBF晶体出口到世界各地,并与世界上大多数国家分享了这项研究成果,不料美国却用它来制造激光武器。

为维护地球村的安全和稳定,加上我们也逐渐认识到 KBBF的战略意义, KBBF的一个潜在能力就是拦截洲际导弹。

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此外,利用 KBBF晶体,还可生产出具有超高分辨率的光电光谱仪器等国内外先进技术设备。

这么重要的东西,我们怎么能轻易地出口到其他国家?因此,2009年,我国开始停止向 KBBF晶体出口。

那时,老美很不情愿,因此一直带头在国际上高呼科学无国界,真正的目的是让我们国家分享自己的技术。

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但是仍然被我们顽固地拒绝,这也是我们第一次拒绝世界上所谓的发达国家。尽管如今老美也掌握着 KBBF晶体的技术,但15年的技术鸿沟不可能一蹴而就。

这一时期,我们也逐渐发现 KBBF晶体具有较强的毒性,而且在使用过程中还存在其他缺陷。所以我们开始了另一种新的深紫外晶体材料的研究。

因此极紫外E UV光刻机的壁垒,目前对我们来说确实不算什么,只是之前我们从商业原理上考虑,认为自己造不如到别人手中买便宜货,才导致在光刻机领域我们一直落后于别人。

另外,由于 EUV光刻机的生产工艺非常繁杂,每个零件都需要高科技的支持,想在短期内突破光刻机的壁垒是不太可能的。

然而,就目前的现状来看,我们的芯片生产完全自主仍是可以做到的,只是制造出来的芯片,与国际顶级芯片差距太大。

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坚信在不远的将来,我们一定能摆脱光刻机的束缚,因为类似于陈创天院士这样的人,相信在我国会越来越多。

我们国家一直以来能够在国际上挺直腰板,也是因为有陈创天这样的人,我们真的要好好感谢这些为国家默默付出的科学家们。

在20世纪60年代,作为中科院的一名研究人员,陈创天由于对相关领域的深入研究,提出了后来在国际上产生影响的晶体非线性光学效应阴离子集团理论。

由于这一理论,他本人受到国内外学术界的高度评价。可以说,当时是我国最特殊的时期,陈创天的理论研究只能暂时停止,转向实验研究,但他并没有放弃手中的相关实验研究。

同样由于陈创天的坚持,所以到了1990年,他带领自己的研究小组发现了 KBBF晶体,在进一步研究之后, KBBF棱镜耦合技术应运而生。

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在此,我们需要强调的是, KBBF棱镜耦合技术,它是激光干涉仪的核心部件。那时候,这项技术一推出,全世界相关领域的科学家就轰动一时。

那时,我们并不吝啬地分享我们的成果,并很快将这一研究成果付诸实施,最终,通过出口 KBBF晶体,我们国家获得了数百万美元的外汇利润。

事实上,陈创天院士在他研究出 KBBF晶体之前,就曾因其在前期研究中发明的 BBO和 LBO这两种特殊的非线性光学晶体而获得过国家科学技术奖。

KBBF晶体的发明使陈创天更是赢得了国家发明一等奖。而且他获奖后,不是坐在工作本子上吃老本,而是继续拿着微薄的薪水,兢兢业业地在研究生院学习相关的技术。

之后,他与研究小组在国际上合作,先后推出了某种类型的激光的4倍频、5倍频输出技术,以及另一种特殊类型的激光的6倍频输出技术。

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后者也已成功应用于超高分辨率光电子能谱仪,并首次在地球上观测到超导体、超导时态能隙,在国际上产生了重大影响。

然而,令人遗憾的是,陈创天院士于2018年10月31号永远地离开了我们,去世前,他把全部积蓄都捐给了国家。

陈创天的一生,对我们国家作出了巨大的贡献,可是直到他去世,还有很多人不知道陈创天这个名字。

现在,许多人都在想,我们究竟什么时候才能真正实现民族复兴。这是一个非常简单的答案,当中国科学家可以享受娱乐明星的待遇时,他们的目标并不遥远。

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投稿时间:2021-05-11  最后更新:2021-07-18

标签:光刻   硬气   深紫   激光器   晶体   中国   部件   激光   芯片   领域   国家   全球   技术

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