自從前段時間華為創(chuàng)始人任正非謙虛地表示“未來3年,華為以活著為目標”后,我們發(fā)現(xiàn),如今華為的動作鮮有以往的“大張旗鼓”了。
根據(jù)天眼查數(shù)據(jù)顯示,今年8月中旬,華為旗下哈勃投資入股了僅成立12年的濟南“小廠”——晶正電子,在光通信單晶薄膜這一細分領域落下了一子。此次入股,華為“認繳”金額為138.19萬元,具體真實投資金額不得而知。
很多人會好奇,100多萬的投資能有什么大生意?小小的晶正電子,憑什么獲得華為的青睞?
要了解晶正電子有何魅力,我們要從光通信領域說起。
一、“光子學革命”在即,鈮酸鋰異軍突起
所謂“光通信”,就是以光信號為信息流通載體的新型通信方式。
和傳統(tǒng)通信的無線電波相比,光波由于其波長短、頻率高的物理特性,使光通信具備傳輸損耗更低、傳輸帶寬更大、信息保真度高等諸多優(yōu)點。不過,與之相對于的是光通信對配套設備的苛刻要求。
經(jīng)歷過早期撥號寬帶的人都知道,當年的電腦聯(lián)網(wǎng)直接用家里的電話線就可以。但今天的光通信,則需要搭配一整套獨立的設施設備。完整的光通信產(chǎn)業(yè)鏈,由上游的光芯片、高能陶瓷、轉化器,中游的光功能模塊和下游數(shù)據(jù)中心、通信設備商、服務商共同構成。
而單晶薄膜,正是制備多種光芯片、信息存儲用器件的基礎原材料之一,其中,晶正電子生產(chǎn)的鈮酸鋰單晶薄膜,更是被業(yè)內(nèi)譽為光通信設備的最理想選擇。
二、鈮酸鋰:單晶薄膜“中流砥柱”
那么,和單晶硅、單晶二氧化釩等主流芯片材料相比,晶正電子的鈮酸鋰又有哪些優(yōu)勢呢?
1、居里溫度最高
鈮酸鋰,是由鈮、鋰、氧三種元素構成的負性晶體化合物。僅從化學角度看,在已發(fā)現(xiàn)的特殊電極材料中,鈮酸鋰的居里溫度最高,可達1210 ℃。
所謂的居里溫度,特指某種化合物磁性消失的溫度節(jié)點。眾所周知,電磁效應的存在,是芯片發(fā)揮半導體功能的技術前提。因此,居里溫度越高,化合物的磁性表現(xiàn)越穩(wěn)定。鈮酸鋰的居里溫度屬性決定了,它確實當?shù)闷饐尉П∧ぁ爸辛黜浦钡姆Q號。
2、光電性能卓越
由超高的居里溫度衍生而來,鈮酸鋰單晶薄膜的兩大特性,使其成為光通信核心器件的最佳材料選擇:
首先是繁多的光電效應,一件鈮酸鋰晶體,同時具備了壓電效應、光彈效應、光折變效應、非線性光學效應、光聲伏打效應等多種光電性能;其次,通過對鈮酸鋰晶體的畸變加工,其多種光電性能的表現(xiàn)程度,也能實現(xiàn)精準調(diào)控。
總之,經(jīng)由鈮酸鋰晶體加工而來的單晶薄膜,chirp效應極低,光消比、穩(wěn)定性表現(xiàn)卓越,在超遠距離通信中,具有任何其他材料無法替代的天然優(yōu)勢。
不過長期以來,有關鈮酸鋰單晶薄膜的研究,一直被業(yè)內(nèi)視為“不可觸碰”的冷門技術領域,因為連樂于“技術壟斷”的歐美企業(yè),也沒能攻克這一難題。
三、濟南小廠迎難而上,填補行業(yè)空白
早在1964年,美國貝爾實驗室就開始了對鈮酸鋰半導體特性的研究。此后十余年間,歐美科研團隊多點開花,先后確立了鈮酸鋰在鐵電、順電相下的晶格結構,在材料成長工藝方面也取得重要突破,但唯獨在鈮酸鋰單晶薄膜的制造上,陷入瓶頸。
上世紀80年代,由劍橋、耶魯、哈佛等多所西方名校的科研機構,牽頭發(fā)起了對鈮酸鋰單晶薄膜工藝的集中攻關,然而幾年研究下來,只為相關行業(yè)帶來一句“現(xiàn)階段不可行”的實驗結論。從此,西方企業(yè)在鈮酸鋰的技術課題上,進入了躺平模式。
2010年,海歸博士胡文、胡卉兄弟倆受“5150引才計劃”感召回國,在濟南當?shù)氐膸椭鲁闪⒕д娮印K麄儎?chuàng)業(yè)的目的很簡單,就是要在鈮酸鋰單晶薄膜工藝上,蹚出一條路來。
從2010年到2015年,兄弟倆率領旗下技術團隊,在“早起晚歸,一周僅休息半天”的工作強度下,堅持研發(fā)實驗。一種技術路線不可行,就換另一種,多條路線都存在問題,就直接研究對技術的改進。
在經(jīng)歷上萬次實驗后,最終通過離子注入、直接鍵合等技術的組合運用,率先研發(fā)出納米級鈮酸鋰單晶薄膜。在晶正電子的加工工藝下,0.5毫米厚度的鈮酸鋰單晶,可以平行切割出1000片薄膜晶片。時至今日,晶正電子在鈮酸鋰薄膜制造工藝上,已累積專利100余項, 還打造出全球首個鈮酸鋰薄膜制造基地。
在外企走不通的技術領域,胡文、胡卉倆兄弟的晶正電子,走通了!
四、結語
一如華為利用“極化碼”,帶領全球步入了5G時代。而晶正電子的鈮酸鋰單晶薄膜,也為國產(chǎn)光通信時代的到來,打下了堅實的地基。
此次華為主動聯(lián)合晶正電子,是國內(nèi)兩個行業(yè)領軍企業(yè)的的強強聯(lián)合,更是在國外先進技術、硬件封鎖的背景下,執(zhí)著于研發(fā)的民族企業(yè)之間的“英雄惜英雄”。
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