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上一集讲到，我们只要突破三个关键点，就能突破霉利国的制裁，让芯片走上发展的快车道。这三个关键点分别是：硬件和耗材（光刻机是我们难以逾越的大山）；软件层面（没有EDA真的造不了芯片）；人才储备和培养（9位华人在硅谷呼风唤雨，竟和我们没有关系）。

今天我们还以这三个关键点为基础，深入分析一下，我们的芯片产业在技术层面，还有没有更多的可能。我也是现学现卖，有说错的希望有朋友能指出来，我会虚心学习。

下面文章里，我会从光谱开始和大家分享一下，关于不可见光与光刻机的故事。原来生活中，不可见光比可见光家族大太多了（见上图），那么除了紫外光，就没有别的不可见光，可以去做光刻机的光源了吗？

直到今天我才知道如果不用紫外光或JI紫外光，竟然要和激光和辐射扯上关系了，这么夸张吗？听说有个人竟然因为捡到一个小圆柱体，把小命都弄丢了，全身都溃烂呀，到底发生了什么，我们赶紧开始吧：

如果不是因为芯片，我还不知道我们看到的可见光和那些不可见光，全部是电磁波。可见光就是我们平时说的七色光，是光谱中很窄的一小部分。比紫外光和JI紫外光更窄的光是X射线和γ射线。

JI紫外光能小到10nm，X射线能小到0.01nm，而伽马射线的波长小于0.01nm，但是这些由原子核发出来的高能射线，能被我们利用吗？

下面我就和大家一起解开这个谜题，是不是开始觉得有点意思了。我上学时咋没发现这个问题这么好玩呢，要不咱不也成了学霸了。如果当初我的老师能有我这么大的耐心，我的化学就不会不及格了。差点跑题了，我们接着往下讲：

这个阿尔法（α）和贝塔（β）还有伽马（γ）全是希腊字母。阿尔法射线是两个质子，两个中子构成的粒子流。

我上高中的时候，老师一讲到有Ji化学里的原子、电子、质子、中子啥的，我就会想到九大行星。整个人就神游到太空去了，所以我的化学当时是学的稀巴烂呀。

我们不是学习化学，所以没必要整太懂，只要知道：

两个中子+两个质子其实就是氦原子核；

贝塔（β）射线是电子流，而伽马（γ）射线是高能电磁波就够了。

这个伽马（γ）射线是波长JI小的电磁波，它没有质量，跟光的性质一样，所以在光谱中人家研挤出了自己的位置。

这家伙可是一点也不可爱，得到伽马射线也不是很难，但是如果用这玩意去做芯片，估计所有的工作人员全得跑没了，给多少钱也不干呀！这玩意Sha伤力大的惊人，整不好钱没挣到，小命先没了，说的这么严重至于吗，很至于，不信你往下看：

要想把这个说明白，我们就得说说激光是咋来的。这几天我家的五岁的小家伙就已经自个学习起了静电了。不停的问我，用塑料磨了半天头发，为什么没有静电？

要说明白激光，还得说这个让我自个都晕乎的电子。激光是由原子核外的电子变轨产生的，如果学过化学的人会比我明白。

再说简单点，激光就是人们利用原子核外的电子在两个轨道间跃迁的时候，损失Neng量，放出一个光子，产生Neng量差产生的。就像我们用毛皮磨玻璃棒把毛皮上的电子蹭到玻璃棒上产生静电的原理差不多。

电子受到激发在轨道间来回跳，产生固定的频率的光，因为Neng量差是固定的，这个光的波长也是固定的。这个Zui小值就是JI紫外光的13.5，已经是Ji限了（紫外光是激光的一种）。当时科学家把各种原子轨道Neng量差，算了个遍，找到了能让Neng量差产生Zui小的值的锡元素。然后把小锡球打碎成等离子状态，产生JI紫外光（就是万Li挑一的结果，有人开玩笑，这要像爱Di生找灯丝的方法，大海捞针，估计这辈子是找不到了）。

原子衰变

而伽马射线是由原子衰变产生的，一个大原子核衰变成两个或多个小原子，这时候能放到Neng量Ji高的伽马射线，说到这有人已经想到了原Zi弹了。

学到这把我自个都整激动了，上学时就没学好，今天为了芯片到把这段无知给补上了。

（注：上面这段乱七八糟的理论，如果有人像我一样晕乎整不明白，这段可以忽略过去，看下面有意思的故事就可以了。）

为什么说一提到伽马射线就想到原Zi弹，这还得从一个倒霉的工作说起，就因为捡到一个小钢柱，全家人差点全把命搭上。这个小钢柱含有让科学家都胆寒的钴元素，想听这个故事的话，让我们赶紧开始吧：

原Zi弹有铀弹、钚弹，还有钴弹。氢Dan外套一层钴59，氢Dan爆Zha产生大量中子，把钴59打成了钴60，这个钴60就能释放出伽马射线，但是也把高能辐射整的哪哪都是，专Ye一点的解释，就是这个就是我们说的脏弹。这玩意要整出一颗来，会把半个地球变成无人区。

1898年，居里夫人为了0.1克镭，竟然提炼了24Dun废矿渣，也让自己被辐射到了，英年早逝。

写到这要分享给大家一个让你听了唏嘘不己感到后怕的小故事：

1992年有一个工人在工地上捡到一个好玩的小钢柱，我也有这个毛病，平时在路上发现一些小玩意，喜欢捡起来。可是这个小钢柱竟然要了他的命，所以好奇害死猫呀，平时不要好奇心太重了，啥东西都乱捡。

这个小钢柱被捡回来后，没几天，他的父亲和媳妇就病倒了，这个工人和他哥哥、父亲，没过几天就都全身溃烂而死。他媳妇被拉北京Zhi疗后保住了命，可肚里的孩子有了智力Que陷。

原因就是他们一家被那个小钢柱给辐射了。无巧不成书，这个工人在入院时，把那个小钢柱扔垃圾堆里了。于是一大堆人，在垃圾填埋场利用各种仪器，这顿翻呀！没有，跑哪去了呢，要是找不到，后果不可想象呀！

为了排除这个重大隐患，又重新回到医院排查，Zui后经过细致摸排，原来那天清洁工偷懒，给倒路边了，太幸运了，这小玩意儿Zui终被成功找到了。

一个小钢柱：父子三人死亡，还造成医生、家属、病友等一百多人被辐射伤害，可怕不。

人体细胞一旦被辐射，DNA链就断了，细胞没死，但不能Fen裂了。于是细胞死一个少一个，新细胞没有，人体就出现全身溃烂。

这个含钴60的小钢柱为什么会被这个工人捡到呢？这事呀得从离现在50年前的，1973年的山西忻州说起。当时忻州有一个机构为了培育种子，从上海特意调来6块钴60，这玩意是用来变异种子的，就像（霉利国）超Ji英雄不都是被辐射出来的一样。那些年，全世界有好些国家这么干，所以在当时也不算什么大事。

等到了1980年，研究种子的地方迁址了，这六枚钴60就被封存了。到1991年，监测站建新楼，把这几个危险的东西送走封存了。

但是登记人员马虎，登记成五个了，有一个漏网的就留在原地了。结果盖楼时，就被这个倒霉的工人给捡到了。这个钴的半衰期有五千多年，长不？这个故事跑题了，但是就想让大家知道辐射的危害有多大。

伽马射线暴

不知道有人听说过伽马刀不？医学上竟用这玩意治癌症。就是整一堆钴60做光源，汇到一起来Sha死Zhong瘤。天文学家曾经举过一个例子，就是宇宙中两个黑洞合并，会变成白矮星，会产生伽马射线爆，地球一旦被这个射线暴照到地球，只需2秒，海洋就会蒸发干净。吓人不，到那时地球上的生命直接就被灭绝了。

跑了这么远的题，只想说明一个问题，这玩意不能用来当光刻机的光源。一来是有辐射，哪个人敢在它边上工作呀；二来是它的Neng量太强，会直接把基板刻穿。至于说为什么伽马刀可以往人身上的癌症地方照，我也不明白了，反正胆够大的。

还有我们医院有X光机，这玩意会不会比伽马射线安全点呢，它的波长只有0.01到10nm之间，只要用电子束射击金属靶就可以得到。

X射线产生时会有百 分之九十九的电子变成Re能，只有百 分之一产生X射线；

还有X射线不能用放大镜汇聚，折腾半天比做芯片还难。Ji紫外光也难聚到一起，但是经过努力还是做到了，X射线基本上没有可能做到了，只能放弃（理论性太强就不展开了）。

现在还有电子束α射线和离子束贝塔β射线，如果直接用这个可以不？

一个原子是0.1nm到0.5nm，有的大有的小。你知道电子多小吗？

电子直径0.0000000000567nm，这串数字真长呀！想像一下离了加速器就是打出一个一个带电原子，够神Qi吧。现在科学家已经研究出好几代的离子引擎了。

1998年，霉利国彗星探测器“深空1号”用的就是离子引擎。

电动等离子喷气发动机，未来星际旅行就靠它了

如果用电子枪打出离子束，实现起来不难，但是这玩意面临的DI一个问题是Neng量太高，你要想散热不能用风吹，还不能水泡；DI二个问题是：它不能一次成型，只能一行一行刻，几个小时出一个小芯片，还不够耽误工夫的呢。

EUV光刻机18秒就能做一张12寸晶圆（650颗芯片），一小时就是200张。再说的具体一点，就是一秒钟做出36颗芯片，一小时十三万颗，一天就生产三百一十二万颗，这个速度吓人不。

芯片做的越小，现在每平方毫米用亿来计算，3nm达到2.5亿个晶体管。这么多的晶体管不但功能丰富，性能还大幅提升，功耗也会降低很多。

至于上面提到的X光、伽马射线、电子束、离子束能不能有可能生产芯片，科学家们一直在想办法攻克。直到现在，JI紫外光还是Wei一可行性的选择。

前面文章里提到过我们现在在中低端芯片达到了28nm的级别，这是为什么呢？下篇文章就帮大家揭开谜底。还有网上一直有人在说我们在量子芯片领域取得了突破，这个量子芯片是什么，我们下集一起研究一下。

这不知不觉就快四千字了，先写到这吧。

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—未完待续—