廣西大學?點“鎵”成金!
?團隊造出芯片“白金”,國產芯破局在望。
實驗室里,一滴銀白色金屬在玻璃器皿中緩緩流動。它像水銀般靈動,卻蘊含著改變中國芯片命運的潛力——這是純度達99.99999%的7N高純鎵。2023年8月,廣西大學“保鎵衛國”學生團隊在576次實驗后,終于讓這滴“金屬白金”達到國際頂尖純度標準。
芯片的“血液”:被忽視的鎵之痛
芯片產業有句行話:“一代材料,一代器件”。當我們聚焦光刻機時,卻常忽略基礎材料的短板。
尷尬的貿易鏈:
中國供應全球90%粗鎵(3N-4N級),卻要花高價從美日進口7N高純鎵。粗鎵每噸約200萬元,提純后價格翻10倍,如同出口鐵礦再進口鋼材。
納米芯片的命門:
7N鎵是氮化鎵芯片的核心材料。5G基站、雷達、新能源車的功率芯片都離不開它。純度差0.0001%,芯片良率可能驟降30%。
冷熱淬煉的“鎵”法
李柔遊團隊的技術突破,像一場金屬提純的魔術:
- 晶種操控術:通過“標準晶種制備工藝”,讓鎵原子按特定結構有序結晶,避免雜質混入;
- 溫度蹺蹺板:“冷熱循環結晶技術”反復熔凝,利用雜質與鎵的熔點差逐級提純;
- 設備革命:研制一體化提純設備,將傳統7天流程壓縮至48小時,能耗降低40%。
日本科學院院士藤田豐久評價:“這種定向結晶技術,為高純金屬冶煉提供了新范式。”
國產替代的“鎵”速度
當實驗室樣品進入中鋁廣西分公司的生產線,產業鏈開始加速轉動:
- 軍用雷達:7N鎵制造的微波器件,讓雷達探測距離提升20%,抗干擾能力倍增;
- 綠色能源:用于薄膜太陽能電池,光電轉化率突破28%,高溫環境下壽命延長3倍;
- 芯片破壁:國內某企業測試顯示,用該材料生產的氮化鎵功率芯片,良率首次追平日企。
更深遠的是,團隊與廣西國盛稀土共建實驗室,將技術遷移到稀土提純,帶動區域產業集群。
材料突圍的啟示錄
這場“點鎵成金”的背后,藏著中國科技突圍的新邏輯:
- “冷門”賽道的爆發力:當資本扎堆芯片設計時,西大團隊在基礎材料領域“挖深井”;
- 年輕力量的破局思維:本碩博學生主導的創業團隊,用576次實驗把論文變成專利;
- 產學研的“熱對流”:實驗室技術24個月內對接企業產線,比行業平均速度快3倍。
正如自治區科技廳的感慨:“這是把廣西礦產優勢,煉成技術優勢的生動實踐。”
破壁者的榮光
鎵的英文名Gallium源自拉丁語“Gallia”(高盧),象征不屈的力量。今天,中國科技人正用這份力量撕開封鎖線——當更多團隊在光刻膠、大硅片、電子氣體領域加速突圍,芯片材料的“上甘嶺戰役”已現曙光。
科技自立的故事,從來不是單打獨斗的傳奇,而是千萬滴金屬熔鑄的星河。
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