第四百一十七章：碳基芯片的离子掺杂(2/2)
高纯度的碳化硅晶材本身就是一种性能相当优异的半导体材料。
而硅离子注入到石墨烯单晶材料中后，会与里面的碳原子形成稳定的碳化硅结构。
和掺杂银离子一样，通过特殊手段，碳原子可以利用它的s轨道和p轨道通过杂化作用和硅离子形成σ键，也能在Pπ-Pπ相互作用形成多重键，起到稳定石墨烯单晶晶圆的作用。
除此之外，硅离子因为本身电子的特性，它除了碳原子具备的s轨道和p轨道外，还多出来一个d轨道。
被离子注入进石墨烯材料中的硅离子中的d轨道会参与成键，除了形成对应的sp3d和sp3d2等额外的杂化轨道外，还会增强Pπ-Pπ相互作用形成多重键的稳定性。
这样一来，经过了银离子和硅离子两次掺杂的石墨烯单晶晶圆会在稳定上再上一层楼。
最终制造出来的碳基芯片不仅能耐高温，而且即便是遭受到了强电流的冲击也不会轻易损坏。
避免了意外或者黑客的破坏，其性能比起硅基芯片更强悍。
......
韩元的讲解，让直播间里面的观众明白了碳基芯片在制造流程上与硅基芯片的差别。
也让各国的专家将目光再一次聚集到‘轨道杂化理论’上来。
这一个即基础又高深的化学理论知识受到了所有国家的关注。
从这名主播的讲解中可以知道，‘轨道杂化理论’远不止它现在表现出来的那么简单。
尽管时至今日，轨道杂化理论仅被用来描述几何形状或环境。
但后续如果发展的话，它除了可以用来解释原子轨道的杂化外，还能通过计算，来在分子化学、高分子化学、理论化学这些专业上发挥巨大的作用。
这让各国都对其重视起来。
尽管目前‘轨道杂化理论’的高级部分还没有完善闭环，但重视程度代表了对应资金、人力、物力等各方面的投入。
相信在不久的将来，这门原本颇为冷门的专业就会焕发出磅礴的生机。
而韩元的目的也正是如此。
一个文明能否走远，依赖的是无数人共同的努力，而不是一个人的力量。
哪怕是他这样开了挂的存在，也不可能方方面面每一个科技分支都带着跑。
那样明显是不现实的事情。
所以碳基芯片使用的‘轨道杂化理论’只是一个引子。
它引出来轨道杂化技术和相关轨道知识，但各国开始研究和发展这么门理论和技术的时候，自然而然的就能将其延伸扩展到其他方面的应用上去。
韩元手中并不是没有碳基芯片的其他制备方法。
‘碳基集成电路板制备信息’中有十数种不同的碳基芯片制取方法。
别说石墨烯这种理论基础材料制备了。
就是碳纳米管、碳纳米球这些粉末级的碳纳米材料都有可以用来进行制造碳基芯片。
其中有些在性能方面还要超出石墨烯单晶晶圆制备的碳基芯片，但韩元依旧选择了这个。
主要原因就是石墨烯单晶晶圆引出来了‘轨道杂化理论’。
而引出来的‘轨道杂化理论’能在一定程度上加强各国的化学学识。
当然，还有一个原因就是华国在石墨烯单晶晶圆这条路上走的最远，最方便华国接收。
人嘛，都是有私心的，韩元也不例外。
虽然现在他的目标已经转换，但这并不代表就要平等对待各国。
科学无国界，但科学家是有国界的。
.......
模拟空间，化学实验室中，韩元已经完成了对石墨烯单晶晶圆的处理。
下一步是对其进行光蚀。
也就是所谓的光刻机加工。
离子注入不在这一步，离子注入需要在光刻机加工完后才能进行处理。
如果使用光刻机进行加工碳基芯片的话，其步骤和加工硅基芯片是一样的。
第一步是制造晶圆，硅基芯片的晶圆材料是单晶硅，碳基芯片的是石墨烯单晶。
当然，除了石墨烯单晶外，碳基芯片还可以使用碳纳米管、碳纳米球这些碳纳米材料的制备的。
这并不冲突。
......
晶圆制造完成，纯度等条件符合要求后第二步就是对进行涂膜。
这一步其实就是保存晶圆的步骤。
毕竟无论是碳基芯片还是硅基芯片，其晶圆材料被制造出来后都不会马上就使用。
在现实中，AMSL公司是制造芯片的超级厂商之一，但它的晶圆材料是来自进口的。
其主要来源就是小岛国。
从小岛国进口的超高精度的单晶硅晶圆从生产到切片到运输，都需要一段漫长的时间。
即便是制造出来晶圆，等到加工时再临时切片，也避免不了氧化作用。
所以就要对晶圆涂膜，让其能抵抗氧化以及耐温能力。
至于使用的材料，是为光阻材料中的一种，他之前保存石墨烯晶圆材料时，使用的就是一种避光树脂。
第三步是光刻机加工。
通过给晶圆涂上对紫外光敏感的化学物质，也就是光刻胶，通过控制遮光物的位置就可以得到芯片的外形。
然后再进行显影操作，通过溶剂去掉没有被照射或者被照射的部分，就可以得到刻蚀了电路图的芯片了。
而这一步结束后，才能进行第四步：搀加杂质，也就是所谓的离子注入。
将光蚀完成后的晶圆放入特定的化学离子混合液中，可以改变搀杂区的导电方式。
有些简单的芯片可以只用一层晶圆，但复杂的芯片，比如手机或电脑上用的CPU都有很多层。
所以在制造复杂芯片时需要将这一流程不断的重复，然后在不同层开启一个或者多个窗口将其联接起来。
第四步完成后，就宣告一块芯片大致完成了。
接下里的就是对其进行测试、封装，然后再进行封装测试，包装。
剩下的就是将其售出，变成红彤彤的钞票了。