我们现在随着社会的发展,生活中有很多东西变得越来越大了,也有的东西变得越来越小了。比如我们看的电视,屏幕越来越大了,厚度越来越小了。可能有些东西我们还是觉得越大越好,比如房子,不过还有些东西我们觉得还是小一些更好,比如手机。

有时候手机屏幕会做的比较大,但是厚度、重量都比二三十年前的“大哥大”小得多了。这“大哥大”你一听这名字就很大,我们现在出门都是“拿着”手机,但大哥大给人的感觉就好像应该是“扛着”出门。而且之前的“大哥大”功能很单一,基本上只能打电话,当然它个头比较大,有可能还能用来防身。不过如果当时要真是把“大哥大”做成像现在手机这么多功能,那这“大哥大”就得做的更大,可能就得“背着”出来了,你想啊,每天出门背着一个巨大巨大的手机,是怎样一种体验?不知道的还以为背的是钢琴呢。

大家都知道最早的计算机也是个庞然大物,好几层楼那么高,而且得好多人在里面来回跑来跑去接线,知道的这是计算机,不知道的以为这是健身房呢。我们后来怎么微型化了呢?就是把之前的一大堆东西,变成一个小芯片。

芯片其实是一种特别精密的器件,芯片上面的东西叫集成电路。我们平时拆开家用电器可能看到各种电线、导线什么的,集成电路就是把这些电线和别的元器件之类的,都集成到一个小芯片上了。

我们现在做芯片常用的半导体材料叫做“硅”,它的来源特别广,最主要的来源就是沙子,准确的说叫砂砾,而且从成本角度考虑的话,一般是用高纯度的石英矿。所以有人说,沙子变成了芯片,就走向人生巅峰了。当然从沙子变成芯片不是靠的点石成金或者掐诀念咒,是有着一套非常复杂的设计和加工过程。

大家知道,沙子的主要成分是二氧化硅,我们要先把沙子融化,通过加工,把二氧化硅变成单晶硅,变成单晶硅的硅柱子,然后再切成硅片。我们所说的芯片都是以这个硅片为衬底的,在上面进行一些加工。比如我们可以说在上面生长一层金属或者其它导体材料,然后按照我们的要求把这一层薄膜刻出图形,这个图形可能就是一个金属连线的图案,正是我们需要的电路。所以我们做芯片,实际上是把我们需要的电学器件或者连线之类的,通过这样一层一层膜的图形化做在平面上,叫“平面加工工艺”。给人的感觉,就好像有点做煎饼果子,在衬底上先刷一层酱,再刷一层辣椒,再撒葱花,再放薄脆。

当然,做煎饼果子不需要图形化,但我们做芯片的话图案连线非常细,几个纳米或者十几个纳米。要做这么小,靠雕刻也不行,拿斧子劈肯定劈不出来。我记得中学时候学过一篇课文叫《核舟记》,包括我们有时候看到米上刻字,这种微雕技术对于芯片来说尺寸也远远不够小,芯片加工需要更高精度的加工技术,设计上也有很多讲究。

那我们也得承认,对于芯片相关技术来说,有些国家在一些方面比我们先进。但实际上,这些顶尖技术本来现在也不是都掌握在某一个国家的,比如芯片加工一个核心的设备叫做光刻机,最好的光刻机是荷兰一个厂商的,有些技术可能是德国更有优势。所以大家合作才是最好的共赢,而不应该互相排挤、互相抵制。我们有的企业也有优势,所以有的国家就急了,想要阻挠你。这和我们中华民族的风格很不一样,像我们小时候,如果发现有人学习比自己好,我们是会更好的提升自己,超过别人,而不是去把别人笔记撕了,阻碍别人学习。

作者:张宇识

审核:杨思雨

来源: 星空计划

内容资源由项目单位提供