院士顧敏：希望同四川合作 實現計算機芯片3D打印
攝影 熊筱偉
四川在線消息(記者 熊筱偉)“一個時代正在來臨”是顧敏為他演講取的標題。“現有技術路線下，國產芯片制造遇到難題。換一種思路，我們也許能迎來一個新時代。”
6月26日，在蓉舉行的第九次先進光學加工及檢測國際會議期間，這位中國工程院外籍院士、澳大利亞科學院院士談到了他和團隊研究的一項全新3D打印技術。會后接受本報記者采訪時，他詳細介紹了這項技術在計算機芯片制造、電動汽車儲能等領域的應用前景，以及對與四川科研機構合作攻關的熱切期盼。
讓激光成為足夠小的芯片加工“工具”
這項新技術，顧敏把它叫做“納米3D打印”。
在他看來，它的最大意義在于破解國內計算機芯片制造難題。“為什么(國產)計算機芯片難做?一個主要原因是缺乏足夠小的‘工具’去‘雕刻’芯片。” 顧敏介紹，當前國際上通常用電子束來作為“工具”，它夠小夠細，但價格昂貴、技術復雜，且核心技術由國外掌握。而納米3D打印技術，則可以更簡單、更經濟的方式，實現同樣效果。
新技術和現有的激光3D打印有何不同?回答問題前，顧敏先普及了一個常識：計算機最初發明時要占一間屋，如今為什么可以是一塊表?背后關鍵是芯片集成度越來越高，單塊芯片容納元件數目越來越多，這是芯片先進程度的一個重要指標。
要提升集成度，就需要更小的加工工具。而傳統激光3D打印，它能做多“小”是有上限的：早在18世紀德國物理學家便提出了著名的阿貝定律，即可見光能聚焦的最小直徑是200納米。而當前主流計算機芯片工藝已要求10多納米。
“我們通過材料的化學反應，突破了阿貝定律的限制。”顧敏打了個比方：激光劃出一條線，旁邊則有“橡皮”把線條粗了的部分擦去，讓線條纖細程度滿足要求。新技術可以實現的加工精度是9納米，與電子束相當。
他表示，相關技術已申請專利，如今正和國內多家巨頭洽談，推動產業化落地。“我們也注意到，地處四川的中科院光電所(中國科學院光電技術研究所)也在從事相似研究，非常希望能和他們一起合作。”
用新技術催生“充一次電可在全國開一圈”的電動汽車
納米3D打印，不僅可用于芯片制造。顧敏提到了當前正在推動產業化的兩個方向：光存儲、超級電容器。
新技術用于光存儲，將誕生存儲海量內容的“超級碟片”。“目前看高清電影的藍光碟，里面每個記錄點大約是200納米，而新技術可以做到9納米”顧敏介紹，這意味著用新技術制作的一張碟片，可以存儲一萬張藍光碟的內容。他表示將新技術用于儲存海量數據的大數據中心，可以顯著降低存儲耗能、節約占地，從而節省成本。
新技術用于電容器，則可催生出續航里程超長的電動汽車。“電容器和電池功能類似，而且充電速度遠遠快于電池。但之所以如今電動汽車用的電池，因為電容器能量密度低，也就是說汽車裝了跑不遠。”顧敏表示，儲能原理是在電極里有足夠多的小洞，讓電子來了有地方呆著，“用新技術，可以在電容器電極里打出更多儲能‘小洞’。”他表示，這意味著充一次電可以讓汽車在全國開一圈(2000公里)。
“國內企業越來越重視原創技術，國內已經有不少大企業在同我們團隊合作，其中也包括川企。”對成果轉化前景，顧敏笑言“在國內、在四川，機會很多”。
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