大国院士 第八百七十九章 ：S级项目！

    半个小时的时间并不长，在徐川通过扫描电子显微镜观察着这块月岩材料的时候，实验室，另一边的检测也顺利完成了。

    超高分辨率场发射扫描电子显微镜对月岩的检测结果已经绘制成数据表和图片。

    连接上彩色打印机和图像打印设备，负责进行实验的王杭迅速将相关的数据图表打印了出来。

    “徐院士，赵所，场发射扫描电子显微镜的分析结果已经出来了。”

    从对方手中接过实验数据，徐川迅速翻阅了起来。

    相对比常规的扫描电子显微镜来说，超高分辨率的场发射扫描电子显微镜虽然耗费的时间要长很多。

    但是它能看到的东西也会多很多。

    尤其是星海研究院中的设备都是采用最新数字化图像处理技术，提供高倍数、高分辨扫描图像的最新一级的设备，价值不菲的同时也能带来更多对材料本身的观测。

    对瑶池环形山月岩的扫描，从大体上来说，和普通的电子显微镜观测到的情况差不多太多。

    但细节方面却是天差地别。

    比如在普通的扫描电镜的SED图中可以直观显示碳纳米管的粗细，以及碳纳米管之间的交织状态。

    但是在场发射扫描电子显微镜STEM图中，可以看到隐藏在3D结构中的小颗粒结构。

    这些颗粒结构在传统扫描电子显微镜的实验中是无法看到的。

    此外，场发射扫描电子显微镜还有独特的明场像BF，暗场像DF，以及高角度环形暗场像HAADF模式等等。

    这些图像具有不同的成像优势，可以根据样品情况搭配使用，成像结果进行互相验证。

    而在这块瑶池环形山月岩的高角度环形暗场像HAADF上，徐川就发现了一些特别的地方。

    “有点意思，HAADF成像上这些碳纳米管的二次电子的轨迹和强度对比明暗场成像有着明显光暗区别。”

    嘴里念叨了一句，他的目光落在了手中一张图纸上，眼神中带着些许思忖的光彩。

    放到了1000000X倍的图像上，规则整齐的碳纳米管道呈现出来的光亮度有着明显的区别。

    HAADF成像上的能量反应和成分衬度、形貌衬度这些数据都有一些明显的变化。

    一旁，赵光贵微蹙着眉头，开口道：“这不应该，HAADF成像与BF、DF成像理论上来说不会出现如此大衬度和能量反应差。”

    虽然说三种成像方式各有差别，形成的图像也会有着差别，但能量和衬度会差距这么大的，很罕见。

    徐川笑了笑，道：“没什么不可能的，如果说这些碳纳米管道与底层衬底形成了掺杂，产生了类似于集成芯片中半导体门的结构，这些差异是可以说得通的。”

    闻言，赵光贵一脸惊诧的看了过来，忍不住询问道：“您是说这些试样表面若存在电位分布的差异，比如类似半导体的 P-N结、加偏压的集成电路等机构，其局部电位的差异影响到了二次电子的轨迹和强度。”

    徐川点了点头，道：“嗯，目前来说这个猜测最有可能解释这种能量与衬度差距。”

    “嘶~”

    赵光贵倒吸了口凉气，惊讶的说道：“如果是这样，这极有可能是一块天然的碳纳米管集成板？”

    盯着手中的实验数据报告文件，徐川思忖着开口道：“不否认这种可能性，不过它是天然碳纳米管集成电路板的可能性在我看来还是很低的。”

    “嗯？”

    闻言，赵光贵和实验室中的其他两名研究员都投来了诧异疑惑的目光。

    按照HAADF成像上的数据来看，这是非常明显的电位衬度差距，而一般来说这种差异通常只会出现在半导体上。

    因为半导体具有局部电位差，在正电位区域，二次电子好像被拉住不易逸出，因此在这些区域，二次电子产额较少，图像上显得较暗；

    相反，在负电位区域，二次电子易被推出，产额较高，在图像上显得较亮，这就是电位衬度。

    一般来说，剖析其他国家的半导体设备，比如芯片，就是通过电位衬度来研究的。

    （这是一枚芯片电镜结构图，可以清楚的看到里面的区别）

    看着手中的实验报告，徐川思忖了一下，开口解释道：“虽然说从扫描图像上来看，在施加偏压的时候在一定程度上具备了半导体性质衬底。”

    “但它和碳基集成管的差距还是很大的，站在材料学的角度上来推测，我个人更倾向于它是受到外力的影响，而掺杂了一些其他的材料，导致出现了电阻差异。”

    “看第三张图，就可以明显的发现第三列的碳纳米管出现了不同的分子亮度。”

    微微顿了顿，他接着道：“不过这个方向可以研究一下，看看它被掺杂元素是什么，借鉴一下还是很不错的。”

    赵光贵的眼眸动了动，盯着手里的实验数据开口道：“你是说碳半导体的掺杂研究？”

    徐川点了点头，嘴角带着笑意道：“嗯，碳和硅性质虽然类似但还是有很大的区别的。”

    “碳是导体，硅本身就是半导体，所以要完美的对其进行掺杂，将其转变成稳定的碳半导体也是一件很困难的工作。”

    “但现在，月球给我们指明了一个方向。”

    “这份材料中的碳纳米管虽然并不是碳晶体管集成，但却带着其他元素的掺杂。”

    “检测一下参与进这些碳纳米管中的元素到底是什么，然后通过高纯度的碳材料复刻一下，看看各方面的性能如何。”

    “或许它还能帮助我们解决碳基芯片的另一个难题也说不定。”

    赵光贵点点头，道：“我这就安排人做这方面的实验！”

    从天然的材料或者说大自然中的生物上获取到研究思路和灵感并不是一件很稀缺的事情。

    比如壁虎与机械手爪、鲨鱼皮与船舶涂层，泳衣、枫树种子与无人机等等。

    而眼前的这块月岩，同样可以给他们一些很不错的启发。

    首先是整齐紧密有序排列的碳纳米管，这是最重要的发现。

    对于他们研究碳基芯片如何高效的集成碳晶体管有着极高的价值。

    其次则是现在通过场发射扫描电子显微镜发现的微观结构了。

    这些存在于月岩中的碳纳米管，具备明显的掺杂现象。可能是外部温度、压力等条件变化而导致的。

    这对于他们研究碳纳米管如何制造出性能优秀的半导体开关同样重要。

    事实上，碳基芯片的难题并不仅仅只有碳基管道的排列。

    尽管它是最难的部分，但并不意味着就没有其他的难题了。

    比如碳是导体，具有导电性，无论是纯碳还是不纯的碳都能导电。

    而控制纳米碳材料无缺陷结构、转变成半导体，以及控制半导体纯度，这些同样就成为了极高的难题。

    准确的来说，碳在半导体的应用难度上，要比硅更大，缺点更多。

    事实上，不得不说的是硅材料是人类目前在芯片领域能找到的最好，或者说最合适的材料。

    碳的整体性能与适配性，以目前的科技来说，在芯片方面远远比不上硅材料。

    英特尔、应用材料、兰姆研究所、东晶电子.等顶尖的半导体公司培养的人才并不是蠢货。

    不夸张的说，绝大部分的时候，无论是学术界也好，还是各大研究所也好，无论是拍脑袋想出来的点子、还是灵光一闪出现的思路，这些公司其实早在二三十年前就预研过了。

    然后会因为这种想法，或这个材料某个无法弥补的缺陷，亦或者过高的研究难度而果断的放弃了。

    对于芯片这种东西来说，其他性能说的再天花乱坠，一个关键指标不行就直接毙掉了。

    比如锗，就是例子。

    锗晶体存在着自应变，易于热漂移和冷漂移，使芯片的稳定性变差。

    这一点，就足够使得锗在硅出现后，被工业界直接大规模的放弃了。

    硅基芯片发展到现在的这个阶段，是工业界几十年以来无数次尝试研究妥协出来的最优解。

    至少是现阶段科技发展中的最优解。

    而在这方面，碳整体的性能和评价，的确是追不上硅的。

    当然，这并不代表着碳没有前途。

    相反，碳基芯片的前景远比硅基芯片更大。

    更高的集成度、更快的运算速度，不受量子效应的影响能耗低、散热低、高电子迁移率比硅基芯片更适合高频和超频运转等等。

    这些都是碳基芯片的优点。

    但它的制造难度大啊。

    相对比硅基芯片来说，碳基芯片的制造难度在目前的科技水平下，大的可不是一倍两倍。

    无论是碳纳米管的整齐稳定排序、还是碳半导体纯度的控制、亦或者是碳纳米管的提纯，都是极大的难题。

    所以相对比之下，技术要求更低的硅基芯片，无疑是当时研发主流的选择。

    当然，另一方面路径依赖也是个很重要的原因。

    这几十年来半导体技术，特别是集成电路制造技术都是基于硅基产品进行的。

    在这期间，整个世界已经投入了，并且还正在投入无数人力和资金进行技术提升。

    这种时候换赛道，除非有数十倍的优势，否则没人会愿意的。

    而碳基芯片虽然的确更加优秀，但老实说要达到数十倍硅基芯片的优势，并没有。

    所以碳在过去的时代中，在芯片领域属于被抛弃的材料。

    只不过这种抛弃和其他材料，如锗晶体一类材料不同。

    锗晶体这些属于具有缺陷的同时性能比不上硅被放弃的。

    而碳晶体管则属于研发技术难度过高而被放弃的。

    实验室中，讨论完场发射扫描电子显微镜的测试实验数据后，徐川带着场发射扫描电子显微镜的测试实验数据，先一步回到了自己的办公室。

    “思懿，常华祥院士现在在研究院这边还是在下蜀基地那边？”

    经过助理间的时候，他朝着正在整理手中文件助理沈思懿询问了一句。

    “常院士现在正在下蜀航天基地那边主持月面工程，需要我联系他吗？”沈思懿快速的回道。

    “不用了，我给他打个电话就行。”

    摆了摆手，徐川走进了办公室里面，从办公桌拾起了专线电话，拨给下蜀航天基地那边。

    联系上常华祥院士后，他笑着开口道：“常院士，是我，这边有个事需要跟你说一下。”

    电话对面，常华祥颔首点头道：“你说，我记着。”

    “材料研究所这边在针对一座叫做‘瑶池环形山’采集月岩进行研究时有重大成果发现。”

    “现在我需要下蜀航天基地和月球前哨科研站安排人手，对这座环形山做一份最详细的调查，调查相关的需求我这边后续会让人发给你的。”

    说到这，他紧接着又补了一句：“哦，对了，这次的调查相关的项目优先级为S类。”

    听到这话，电话对面常华祥院士脸上的神色变了变，迅速回道：“好，收到资料后我这边立刻让人进行相关的工作。”

    在星海研究院的研究中，项目的等级规划是统一的，大致分成分别是S、A、B、C、D、F六大类。

    其中F级最低，是D类普通研究项目中衍生出来的项目，能调动的资源仅限于项目本身。

    如果有额外的资源则需要先上报到D类项目，再由D类项目的负责人进行申请。

    而S级是最高级别的。

    这种级别的项目，在有资源需求的时候，整个研究所的所有部门，需以最快的速度完成资源整合和人力安排，甚至是暂停放下一些原本的研究，将人力物力抽调出来，配合相关的工作。

    能让徐川评价为S级类别的优先级，常华祥可以想象的到，这次在月球上的发现有多么的重要。

    虽然他不清楚其他三大研究所有没有S级的项目，但航天研究所这边，S级的项目只有两个。

    没错，航天研究所+下蜀航天基地，如今可以说是华国最核心中坚的航天力量，但手中S级的项目只有两个。

    分别是月球前哨科研站基地的建造和月面轨道质量投射器的建造。

    而月面生物圈工程、载人登火工程，甚至是以前的二代航天飞机研发这些，都没有进入S级项目，仅仅评价为A类，可想这次发现的重要性。

    毫不夸张的说，星海研究院中的每一个S级项目，都是能影响到整个国家，乃至全世界发展的。一笔阁 www.pinbige.com