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第256章 实验成功,技术国际领先【求订阅】

大国院士从学霸开始 千越南秋 13752 2024-09-08 00:15
  “总算是把你等来了,我的徐大院士,这段时间看着项目进度没推进,我都想换个新的雷达研究方向。”  金陵第十四研究所,张光意看到徐源很是激动。  说完话握着的手都忘记了松开。  地面雷达核心模组,因为氮化镓材料技术,目前仍有问题没有解决,导致氮化镓雷达无法装备服役,这也成了他心里面最忧心的事。  为此这段时间,他都考虑过通过其他手段,来提升雷达的性能。  但就目前来说,使用氮化镓材料制作雷达器件,是最优解。  尽管他心里面很希望,徐源能尽快来金陵,帮助优化氮化镓技术。  不过对方要忙碌数学领域的事,这也没有办法。  只能耐心等待。  好在如今元宵节刚结束,徐源便回到了他们第十四研究所,按照先前的进度相信不会耽误太长时间。  在这点上,张光意对徐源充满信心。  否则今天看到徐源,也不会表现的这么激动兴奋。  甚至亲自去车站接人。  徐源处理完家里的事,过完年便返回了燕京,并且新年做的第一个项目,就是关于氮化镓技术的研究。  看到数学学报那边,在举办完颁奖仪式后,工作都回到了正轨。  和张光意院士打完招呼,便再次返回金陵。  此刻在研究所张光意办公室中,徐源听完对方的话笑呵呵回道:  “张院士言重了,我也想看到,咱们的飞机都能搭载上氮化镓雷达。”  而就在两人寒暄着的时候,突然从办公室外面,传来一道略显惊喜的声音。  “老张。”  “听说那位徐院士来了,人在哪呢?”  因为张光意的办公室房门,正好处于开启状态,闻言两人下意识扭过头望去。  下秒徐源看到一位留着地中海发型的,中年男子急匆匆闯入视野。  脸上还戴着副窄边框近视镜。  徐源可以确定,自己并不认识眼前这人,但从对方喊张光意的称呼来看,想来之间关系应该比较熟悉。  于是随即便把目光投向了身旁的张光意,等着对方开口介绍。  这时张光意注意到来人,脸上立刻堆出笑容,连忙为彼此介绍起来。  “徐源我来给你介绍下,这位是金陵大学电子科学与工程学院副院长,特聘专家刘文森教授。”  “长期从事氮化镓基半导体材料生长研究,在这方面有很丰富的经验。”  张光意此刻站在两人中间,为徐源介绍完后,又对旁边的刘文森说:  “文森你来的正好,这位就是新当选的两院院士,咱们最天才的科学家。”  “你应该认识徐源吧?”  “在科学界,徐源这个名字应该没人不认识。”刘文森闻声笑呵呵回应着。  话音刚落又接着说:“不过今天还是第一次面对面见到徐院士。”  “刘教授一直在研究氮化镓材料生长技术,不知道有没有什么新的进展。”徐源的注意力都在氮化镓上面,抓到重点下意识开口询问了句。  能看出张光意和刘文森的关系不错,加上刘文森研究的领域正是氮化镓技术,想来这段时间应该没少展开相关实验。  而对此他则是非常理解。  先前他在为首届徐源数学奖的事操心,没法及时开展氮化镓技术实验。  解决氮化镓在衬底材料上的难题。  在这种情况下,第十四研究所这边,肯定不可能让项目停摆。  邀请金陵大学的刘文森教授参与研究,完全是很正常的操作。  徐源倒是希望,刘文森在衬底材料的研究上,已然取得了突破性的进展。  起码这样也能省自己很多时间。  要知道科学技术的发展,单靠他自己肯定不行,他也不可能把所有领域的先进技术,全部都研发出来并进行具体的应用。  所以能有优秀的科研人员涌现出来,无论对谁都是件值得高兴的事。  正因如此,他才对刘文森的进展关心。  此刻刘文森听到徐源的询问,脸上浮现出的表情却突然变得不自然起来,隐隐浮现出些许不好意思。  稍微顿了顿,然后如实讲明自己的研究进度,并没有在这件事上卖什么关子。  “说起来倒也不怕你笑话,截止目前在氮化镓衬底材料上面,我们仍面临两个核心难题的挑战,尽管针对这两个问题进行了多次实验,可惜最终得到的实验结果依旧无法让人满意。”  “在衬底材料的选择上,我们的观点和徐院士你的非常相同。”  “那就是选择硅。”  “首先硅是地壳含量第二的元素,物理和化学的性能良好。”  “在大尺寸硅衬底上制作氮化镓器件,综合成本可以下降百分之三十左右。”  涉及到自己的专业领域,刘文森全程没有停下,继续讲着详细的情况。  “但眼下面对的问题是,硅和氮化镓热膨胀系数,差异高达百分之五十以上,降至室温过程中,氮化镓薄膜会受到巨大的张应力,从而发生龟裂,无法满足制作器件的要求。”  “再则氮化镓与硅的晶格失配将近百分之二十,在外延膜中会产生高位度密错。”  “使得晶体质量变差,无法获得高质量器件。”  讲到最后这段话时,刘文森丝毫没有掩饰,自己眼神中所流露出的遗憾。  作为自己长期研究的项目,明知道面对的问题,却没有很好的办法解决。  其心情可想而知。  难免会有种无力感和遗憾。  对于他而言,自然是希望看到,这两项核心问题能够尽快解决。  所以得知徐源来了第十四研究所的消息,他便迫不及待从学校赶了过来。  说实话在他的认知中,徐源最擅长的还是数学领域中的猜想证明,再者依靠流体力学等工程方面专业,在航空和航天领域也起到了突出贡献。  可材料领域实在是跨界太大,让人难免有些忧虑。  尽管徐源参与并完成了高性能碳纤维复合材料,但和半导体材料还是有些区别。  至于新型磷酸铁锂电池技术,依靠的是全新的电池结构设计。  和具体材料研究不同。  在这种情况下,他很难确定,徐源真能解决这两项核心技术问题。  不过因为张光意对徐源非常相信,加上目前他们也没有好的解决方案,也只能把希望放在徐源身上。  徐源并不知道刘文森此时想法,听完这些话后他点了点头表示认可。  “膨胀系数差异大和晶格失配问题,确实是必须要解决的技术难题,但就目前的情况来看的话,硅依旧是比较适合的衬底材料。”  “谁说不是呢。”  刘文森附和道:“其实我们也进行过相关研究,尝试使用别的材料来代替衬底,但效果表现却更不理想。”话语中满是遗憾。  “技术难度肯定是有的,不过我相信肯定能解决。”  “我就喜欢年轻人的这份自信,有你这句话,我可放心多了。”张光意接过徐源的话茬笑呵呵附和。  只要氮化镓材料技术解决,他这边就能立刻研究氮化镓雷达。  对氮化镓雷达进行全面测试。  届时也能早日对国内雷达模组进行更换,全部使用氮化镓雷达。  到那个时候,哪怕号称幽灵的隐身战略轰炸机,都能在远距离的范围内发现。  对于这一天的到来,他非常期待。  下秒刘文森也没有保持沉默,当即便开口向徐源提出了一项请求。  “徐院士。”  “我们给你担任助手,来参与实验吗?”  “有一位大教授给我当助手,那可是我的荣幸,说不定很快我们就能做出成果。”徐源脸上堆着笑容,对刘文森的请求表示热烈欢迎。  正如他刚才所说的那样,能有刘文森这样的资深教授帮忙,那么在研发效率上肯定会事倍功半。  毕竟依靠面板能大幅度减少试错成本,有刘文森帮忙会更有效率。  刘文森听到徐源的回答,也终于放心下来,对之后的实验充满期待。  接着张光意则又想到什么,再次特意嘱咐了句。  “虽说氮化镓技术面对的问题能尽快解决,是一件很好的事情,不过你们也千万不要有压力,今年时间可还长着呢。”  徐源把张光意的话悉数听进耳中,自然知道对方是为他考虑。  省得肩膀上背负太大的压力,最后反而导致实验进度停滞不前遇到瓶颈。  但对于徐源来说,这种事基本是不会存在的。  如果说证明世界数学难题,还有可能遇到瓶颈,在很多时候需要灵感,但材料方面只要实验的多,依靠面板总能找到相应的解决方案。  因此为了让张光意院士放心,想了想他还是开口回应了对方一句。  “张院士你就放宽心吧,氮化镓的衬底材料技术研究时间肯定不会太长。”  “我的预期目标是在两个月时间内有进展。”  他这话可没有乱说,要知道先前他便进行过实验。  并且这段时间搜集了大量相关文献,加上这回还有刘文森帮忙,在两个月内取得突破性的进展,应该说是比较正常的。  更重要的一点,两个月的时间后,将会是全民非常期待的日子。  完全独立设计搭建,属于国内自己的空间站,天宫迎来最后实验舱的发射对接。  到时候也将标志着,天宫空间站全面建成。  从决定要搭建自己的空间站,到全面建成使用,短短几年时间便做到了。  放眼全球整个航天领域,都能称作是一项非常伟大的航天奇迹。  要知道目前正处于服役状态的国际空间站,有那么多成员参与建设,最终到建成也足足花费了十年时间。  可以想象当天宫对接完成的消息传出,会在世界上掀起怎样一波浪潮。  他作为空间技术研究院人员,还参与了空间站的部分建设工作,届时肯定要去最后实验舱的发射现场,亲眼见证这伟大航天奇迹的到来。  这件事在他从老家回到燕京,去陈建方家里拜年时对方特意提醒的。  所以肯定是不能缺席的。  刘文森每天主要研究的事情,便是关于氮化镓衬底材料遇到的难题,对航天领域上面的事不是太清楚。  他只听到了徐源说,要用两个月的时间,来让衬底材料研究迎来突破。  对此可谓是颇为惊讶。  只有亲自参与过相关的研究,才能真正认识到,要解决膨胀悉数过大,和晶格失配问题的难度。  短短两个月的时间,绝对是无法想象的。  否则他们研究了这么久,也不会仍对这两项问题束手无策。  始终没有办法达到预期的数值。  尽管在项目研究中有自信,确实是件好事,不会轻易自我否定。  道盲目自信同样是不可取的。  要不然一旦陷入到自己的误区中,那不知道会反过来浪费多少时间。  于是念头停留在这里,略作迟疑他还是主动讲出了心里面的疑问。  “徐院士对硅衬底材料的这两项问题,难道已经有了解决的办法,所以才有信心这么快就取得进展?”  是的。  在他看来徐源这样说,应该是找到了解决办法,所以才胸有成竹。  毕竟只要确定了正确的研究方向,按部就班走下去就肯定能到达终点。  这可比在复杂混乱的岔路口乱试强多了。  但很可惜这次他并没有猜对。  徐源也知道自己这话很难让别人相信,不过这又有什么关系呢?  反正到时候实验结果出来,情况如何自有分晓。  所以他倒也没想着卖什么关子,听到刘文森的话便直接开口解释起来。  “具体的解决方法还没有想到,但过程绝对不会慢就是了。”  “这样啊。”刘文森闻声有些忧虑。  旁边的张光意将这幕看在眼里,则主动开口把现在的话题岔开。  “咱们先不说这个了,今天刚好你们俩都在,晚上我掏钱请你们吃饭。”  “就当是给你们提前庆祝了。”  说话时脸上依旧堆着笑容,根本没有对徐源所说的话表示质疑。  主要在隐身无人轰炸机首飞测试的时候,他便自己和徐源认识,并且还在有源相控阵雷达上面讨论,对于徐源的性格他再清楚不过。  像这样的话,既然徐源能主动讲出来,说明心里面肯定是有把握的。  他倒是很期待,两个月的时间后,真的能从徐源这里听到好消息。  刘文森听完徐源的回答,本想开口再说些什么,但被张光意打断后,到嘴边的话便又重新咽了回去。  此次在氮化镓衬底材料的研究项目上,徐源才是项目的总负责人。  他的身份是徐源的助手,在这种情况下也只能把希望放在徐源身上。  ……  张光意倒也没有乱说话,晚上确实自掏腰包,请徐源和刘文森,以及项目上的其他几位成员,在金陵某家酒店内吃了顿晚饭。  而值得一提的是,期间大家谁都没有提工作,使得氛围非常和谐。  直到翌日早上,徐源才和刘文森准时来到实验室。  在更换好了实验防护服后,正式开始关于氮化镓硅衬底材料的研究工作。  能够预料,刚开始的几天确实难熬,基本新确定的方法很快便被废弃掉。  白白浪费所付出的时间。  不过这种情况的存在时间并不长,后面徐源的实验进展可谓原来是顺利。  担任助手工作的刘文森,面对这种变化可以说也被惊的不轻。  才短短几天,对氮化镓衬底材料技术的研究,就像是突然找到了正确的方向。虽然距离膨胀悉数诧异大和晶格失配问题,依旧没有彻底解决,但这种每天都有进展带来的正反馈,却让人心情激动更加的自信。  就连刘文森在经历了几次惊喜后,整个人的阈值也被大幅度提升。  到后面心境成功提升了很多。  哪怕再出现小的进展,也会表现的比较平静。  另外对于先前徐源说的话,他也逐渐相信,或许真能在两个月内完成实验。  尽管在没有看到实际情况发生前,他自己都感到很不可思议。  ——  转眼进入到四月份。  距离徐源和刘文森进行氮化镓衬底材料实验,已经过去一个多月时间。  这天在实验室内,徐源和刘文森身穿防护服,依旧进行着材料生长实验工作。  “徐院士。”  “你的这种应对方法,实在是太精妙了。”  “我想这次的实验结果,肯定不会让大家失望,我的直觉可是一向很准。”  刘文森看到徐源使用的技术方法,只觉得惊为天人非常巧妙。  以至于忍不住出声称赞起来。  眼神中对徐源的敬佩,和两人刚见面时的忧虑,简直能称得上判若两人。  徐源站在实验台旁,小心把材料放进设备中,进行后面的步骤。  完成后才转过身来,嘴角噙着笑容接话道:  “具体的数据如何,还要等详细的材料检测报告出来后才能知道。”  尽管表面上比较谦和的回了这句,但心里面却没有丝毫的担忧。  因为他刚才在实验的过程中,早就注意到,面板上关于氮化镓技术的进度条,已然来到了百分之百。  也就是说他成功解决了硅衬底材料的,膨胀系数差异化和晶格失配等问题。  当然最后所得到的氮化镓材料器件,会有具体什么样的性能表现,肯定还需要比较详细的检测才行。  而刘文森此刻已经有些控制不住情绪,颇为激动的往下面讲。  “生长过程中在衬底上加入应力缓冲层,并在降温过程中薄膜处于压应力状态,通过这种方法来避免出现裂纹的情况。”  “同时还对氮化镓生长技术进行了创新,得到高质量的氮化镓薄膜。”  字里行间皆是对徐源所研究的技术的称赞,俨然是处于非常认可的状态。  “强行让硅衬底材料避免膨胀系数大问题,这是不太现实的事情,毕竟这是属于硅本身的特性,想解决只能加入应力缓冲层。”  徐源接过刘文森的话又补充了两句,详细讲解其中的解决方案。  除了硅衬底上面的应力缓冲层外,在他的设计中还包括电流扩展层,和电子冷却层电子阻挡层等。  只有这么多结构保驾护航,才能生长出高质量的氮化镓薄膜。  并且保证良品率。  如此氮化镓的生产成本,自然就大幅度下降了。  要知道以前通过衬底材料制备氮化镓薄膜,可是会出现大量的裂纹问题,这也就代表着成品率很低,那么多存在裂纹的氮化镓薄膜废弃,自然会让成本提升到很高的价格上。  在完成材料的相关流程后,接下来的时间,留给徐源和刘文森的,也就只剩下耐心的等待。  必须要得到详细的检测报告,才能确定此项目是否可以宣布结题。  第十四研究所这边的实验室,相关设备算是都比较先进完善,因此并不需要等待太长时间,便能得到详细的检测报告。  不多时当刘文森拿到后,立刻垂下视线看着上面的数据,很快因为激动身体都有些微微颤抖。  片刻深吸了一口气,这才抬起视线对徐源说:  “我们成功得到了高质量的氮化镓薄膜,并且各项数据都选高于期待值。”  “据我所了解的信息,目前全世界还没有一家科研机构实验室,能够使用硅衬底生产出这种氮化镓薄膜,也就是说我们解决了世界性难题。”  “技术水平处在了国际领先地位。”  刘文森兴奋的说着这些,整个人的心情也可以说是五味杂陈。  还记得刚和徐源见面时,他对徐源表示两个月内迎来进展,还非常的忧虑并不是太相信。  可如今还不到两个月,徐源便成功研发出了高质量的氮化镓薄膜。  实在是让人吃惊,直呼不可思议。  不过这也让他终于明白,为什么徐源能年纪轻轻当选两院院士。  就连张光意院士也对其非常信任。  现在看来徐源的天赋,哪怕是跨界到材料领域上面照样表现亮眼。  徐源把刘文森的表现看在眼里,听到这个结果他脸上浮现的表情倒依旧很平静,毕竟他早就知道了。  接下来他脸上浮现出笑容,面向刘文森说:“看来我们是时候,把这个好消息告诉张院士了。”  ……
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