第286章 这张图，至少领先十年！
半导体研究所。
顾昭昭到的时候，吴建华已经在实验室门口等著了。
跟上回不一样，这回老头儿没端著架子。
远远瞅见那个背帆布包的瘦削身影拐过楼角，直接迎上来，脚步比秘书还快。
“顾总工，第三炉昨天下午出炉了。”
吴建华边走边说，语速比平时快了一截。
他推开实验室的铁门，侧身让顾昭昭先进。
实验室里灯管亮得刺眼。
长条工作檯上，十二片晶圆整整齐齐码在垫了绒布的铝托盘里。
吴建华的得意劲儿藏都藏不住。
三英寸的军品级砷化鎵衬底。
搁三个月前，他做梦都不敢想能在自己手里拉出来。
顾昭昭没吭声。
她放下帆布包，从托盘里取出第一片晶圆，举到灯光底下。
转了半圈，搁下。
拿起第二片。
再搁下。
一片一片看过去，动作不快，但每一片停留的时间几乎一模一样。
吴建华站在旁边，心里头有点打鼓。
看到第九片的时候，顾昭昭停下了。
她把晶圆翻了个面，凑到灯管正底下，眯起眼。
然后搁下，拿起第十片。
同样的位置，同样翻面。
“显微镜。”
吴建华一愣，扭头冲旁边喊：“老周，把金相显微镜推过来！”
老周手脚麻利，三十秒不到，显微镜到位。
顾昭昭把第九片晶圆卡上载物台，调焦，低头看了十几秒。
换第十片。
又看了十几秒。
她直起身，退后一步。
“吴所长，你自己看，九號和十號，边缘区域，两点钟方向。”
吴建华三步並两步凑上去，低头贴上目镜。
五秒钟。
他的眉头拧成了疙瘩。
“微裂纹？”
“对。”
“宽度大约零点三微米，沿晶向延伸，长度不超过八十微米。”
吴建华直起腰，脸色有些掛不住。
他刚才明明检查过。
肉眼和常规检测都没查出毛病。
“这个裂纹在中心区域没有，只出现在边缘。也不是每片都有，十二片里我看了四片有类似痕跡。”
顾昭昭走到工作檯旁，拿起铅笔和一张草稿纸。
“问题不在拉晶参数上，参数没毛病。”
她画了个坩堝截面示意图，三笔勾完。
“问题出在坩堝的热场分布，你们的加热器是单区控温，坩堝中心和边缘的温差，实际上比你们仪表读出来的大。”
吴建华盯著那个截面图：“大多少？”
“中心和边缘的实际温差在八到十二度之间。你们的仪表只能测到坩堝外壁温度，內部熔体边缘的真实温度，测不著。”
老周站在旁边，嘴巴张的老大，手里记录本忘了写。
“晶体生长过程中，边缘冷得比中心快，热应力集中，就產生微裂纹，晶体越大，效应越明显。”
顾昭昭在截面图上添了几个箭头，標出热流方向。
“两英寸的时候问题不大，尺寸小，温差效应弱。三英寸一上来，边缘应力就扛不住了。”
吴建华的脸沉下来了。
他干了几十年，热场梯度的重要性当然清楚。
可设备条件摆在那儿，一直默认单区控温够用。
“能不能改？”
吴建华没绕弯子。
“两个办法。”
顾昭昭竖起两根手指。
“第一个是换双区加热器，但你们现有的炉子改造起来至少两个月。”
“第二个是在坩堝外壁加一层导热均衡层。相当於给坩堝穿一件棉袄，把热量匀开。”
她在草稿纸上写下导热均衡层的具体尺寸参数和安装位置。
“第二种方案，三天就能改完。”
吴建华拿起那张草稿纸，看了三遍。
“老周。”
“在。”
“去找材料组的老赵，让他今天下午就备料。”
“是！”
老周抱著纸就往外跑。
吴建华搓了搓手，转向顾昭昭。
这回他脸上没有尷尬，也没有客套。
“顾总工，我搞了三十年半导体，坩堝热场这个问题困了我们组至少五年。五年，换了三茬人，谁都没吃透。你来了两趟，全给捅破了。”
顾昭昭没接话。
她从帆布包里掏出笔记本，翻到夹著標籤的那一页。
“吴所长，衬底的事交给你继续跑。我今天来，还有另一件事。”
她走到实验室角落那块积了粉笔灰的大黑板前。
“t/r组件。”
吴建华愣了一下。
顾昭昭拿起粉笔，没打底稿，直接落笔。
第一根线条落在黑板左侧。
功率放大模块。
她画的不是原理框图，是实际的单片电路拓扑。
粉笔在黑板上刷刷地响。
吴建华站在三步开外，一开始还能跟上她的节奏。
画到第二个模块——低噪声放大器的时候，他的眉头皱起来了。
因为他看出来了。
这个低噪声放大器的拓扑结构，跟他见过的任何一篇文献都对不上。
“这个级联结构……”
吴建华脱口而出，“噪声係数能做到多少？”
“一点二db。”
顾昭昭头都没回，粉笔没停。
吴建华的手往裤兜里一插，又抽出来，攥了攥拳头。
现在全世界砷化鎵低噪声放大器最好的水平，噪声係数在二点五到三db之间。
她隨手画出来的东西，直接把世界纪录往前蹚了一大截。
第三个模块——移相控制器。
顾昭昭的粉笔速度不减。
最后，她在三个模块之间画上互连线路，用虚线框把整个版图框在一起。
框的右下角，写了四个字——
单片集成。
粉笔搁下。
她拍了拍手上的灰，转过身。
整块黑板写得满满当当。
实验室里，不知什么时候多了七八个人。
都是吴建华组里的研究员，不知谁喊来的，站在后头，瞪大了眼睛盯著黑板。
没人说话。
有个年轻研究员手里端著搪瓷缸子，水早凉了，一口没喝。
吴建华走到黑板前，眼睛从左扫到右，又从右扫到左。
他伸手，指著移相控制器和功率放大器之间那条互连线路。
“你把移相器和功放集成在同一块晶片上？”
“对。”
“不走混合集成，全部单片化？”
“对。”
吴建华的手悬在半空，停了好几秒。
“顾总工。”
他把声音压下来了。
“这个思路……我们所里没人想到过。美国军方实验室去年发的最新论文，t/r组件还是混合集成，功放和移相器分开做，最后拼一块儿。”
“你这个方案，是把所有核心功能塞进一块晶片里。”
他转过身，看著顾昭昭。
“这至少领先十年。”
顾昭昭把粉笔搁回粉笔槽。
“不是至少。”
她拿起帆布包，把笔记本装进去。
“就是十年。”
顾昭昭到的时候，吴建华已经在实验室门口等著了。
跟上回不一样，这回老头儿没端著架子。
远远瞅见那个背帆布包的瘦削身影拐过楼角，直接迎上来，脚步比秘书还快。
“顾总工，第三炉昨天下午出炉了。”
吴建华边走边说，语速比平时快了一截。
他推开实验室的铁门，侧身让顾昭昭先进。
实验室里灯管亮得刺眼。
长条工作檯上，十二片晶圆整整齐齐码在垫了绒布的铝托盘里。
吴建华的得意劲儿藏都藏不住。
三英寸的军品级砷化鎵衬底。
搁三个月前，他做梦都不敢想能在自己手里拉出来。
顾昭昭没吭声。
她放下帆布包，从托盘里取出第一片晶圆，举到灯光底下。
转了半圈，搁下。
拿起第二片。
再搁下。
一片一片看过去，动作不快，但每一片停留的时间几乎一模一样。
吴建华站在旁边，心里头有点打鼓。
看到第九片的时候，顾昭昭停下了。
她把晶圆翻了个面，凑到灯管正底下，眯起眼。
然后搁下，拿起第十片。
同样的位置，同样翻面。
“显微镜。”
吴建华一愣，扭头冲旁边喊：“老周，把金相显微镜推过来！”
老周手脚麻利，三十秒不到，显微镜到位。
顾昭昭把第九片晶圆卡上载物台，调焦，低头看了十几秒。
换第十片。
又看了十几秒。
她直起身，退后一步。
“吴所长，你自己看，九號和十號，边缘区域，两点钟方向。”
吴建华三步並两步凑上去，低头贴上目镜。
五秒钟。
他的眉头拧成了疙瘩。
“微裂纹？”
“对。”
“宽度大约零点三微米，沿晶向延伸，长度不超过八十微米。”
吴建华直起腰，脸色有些掛不住。
他刚才明明检查过。
肉眼和常规检测都没查出毛病。
“这个裂纹在中心区域没有，只出现在边缘。也不是每片都有，十二片里我看了四片有类似痕跡。”
顾昭昭走到工作檯旁，拿起铅笔和一张草稿纸。
“问题不在拉晶参数上，参数没毛病。”
她画了个坩堝截面示意图，三笔勾完。
“问题出在坩堝的热场分布，你们的加热器是单区控温，坩堝中心和边缘的温差，实际上比你们仪表读出来的大。”
吴建华盯著那个截面图：“大多少？”
“中心和边缘的实际温差在八到十二度之间。你们的仪表只能测到坩堝外壁温度，內部熔体边缘的真实温度，测不著。”
老周站在旁边，嘴巴张的老大，手里记录本忘了写。
“晶体生长过程中，边缘冷得比中心快，热应力集中，就產生微裂纹，晶体越大，效应越明显。”
顾昭昭在截面图上添了几个箭头，標出热流方向。
“两英寸的时候问题不大，尺寸小，温差效应弱。三英寸一上来，边缘应力就扛不住了。”
吴建华的脸沉下来了。
他干了几十年，热场梯度的重要性当然清楚。
可设备条件摆在那儿，一直默认单区控温够用。
“能不能改？”
吴建华没绕弯子。
“两个办法。”
顾昭昭竖起两根手指。
“第一个是换双区加热器，但你们现有的炉子改造起来至少两个月。”
“第二个是在坩堝外壁加一层导热均衡层。相当於给坩堝穿一件棉袄，把热量匀开。”
她在草稿纸上写下导热均衡层的具体尺寸参数和安装位置。
“第二种方案，三天就能改完。”
吴建华拿起那张草稿纸，看了三遍。
“老周。”
“在。”
“去找材料组的老赵，让他今天下午就备料。”
“是！”
老周抱著纸就往外跑。
吴建华搓了搓手，转向顾昭昭。
这回他脸上没有尷尬，也没有客套。
“顾总工，我搞了三十年半导体，坩堝热场这个问题困了我们组至少五年。五年，换了三茬人，谁都没吃透。你来了两趟，全给捅破了。”
顾昭昭没接话。
她从帆布包里掏出笔记本，翻到夹著標籤的那一页。
“吴所长，衬底的事交给你继续跑。我今天来，还有另一件事。”
她走到实验室角落那块积了粉笔灰的大黑板前。
“t/r组件。”
吴建华愣了一下。
顾昭昭拿起粉笔，没打底稿，直接落笔。
第一根线条落在黑板左侧。
功率放大模块。
她画的不是原理框图，是实际的单片电路拓扑。
粉笔在黑板上刷刷地响。
吴建华站在三步开外，一开始还能跟上她的节奏。
画到第二个模块——低噪声放大器的时候，他的眉头皱起来了。
因为他看出来了。
这个低噪声放大器的拓扑结构，跟他见过的任何一篇文献都对不上。
“这个级联结构……”
吴建华脱口而出，“噪声係数能做到多少？”
“一点二db。”
顾昭昭头都没回，粉笔没停。
吴建华的手往裤兜里一插，又抽出来，攥了攥拳头。
现在全世界砷化鎵低噪声放大器最好的水平，噪声係数在二点五到三db之间。
她隨手画出来的东西，直接把世界纪录往前蹚了一大截。
第三个模块——移相控制器。
顾昭昭的粉笔速度不减。
最后，她在三个模块之间画上互连线路，用虚线框把整个版图框在一起。
框的右下角，写了四个字——
单片集成。
粉笔搁下。
她拍了拍手上的灰，转过身。
整块黑板写得满满当当。
实验室里，不知什么时候多了七八个人。
都是吴建华组里的研究员，不知谁喊来的，站在后头，瞪大了眼睛盯著黑板。
没人说话。
有个年轻研究员手里端著搪瓷缸子，水早凉了，一口没喝。
吴建华走到黑板前，眼睛从左扫到右，又从右扫到左。
他伸手，指著移相控制器和功率放大器之间那条互连线路。
“你把移相器和功放集成在同一块晶片上？”
“对。”
“不走混合集成，全部单片化？”
“对。”
吴建华的手悬在半空，停了好几秒。
“顾总工。”
他把声音压下来了。
“这个思路……我们所里没人想到过。美国军方实验室去年发的最新论文，t/r组件还是混合集成，功放和移相器分开做，最后拼一块儿。”
“你这个方案，是把所有核心功能塞进一块晶片里。”
他转过身，看著顾昭昭。
“这至少领先十年。”
顾昭昭把粉笔搁回粉笔槽。
“不是至少。”
她拿起帆布包，把笔记本装进去。
“就是十年。”