光刻机的核心材料！陈创天团队发明的激光技术，芯片领域领先15年

我国的一个小小的芯片，让其他国家追赶了15年，原来晶体材料学家陈创天发明的，光刻机核心部件KBBF晶体，已经领先世界，面对如此振奋人心的消息，熊猫君也不自觉地挺直了腰杆，不过这KBBF晶体听着高级，到底能用来干啥呢。

其实这个KBBF晶体就是激光晶体，也是非线性光学晶体的一种，简单来说，假如一个光源射入到了晶体中，那么在晶体的相互作用下，就会产生各种不同的光源，除此之外，KBBF晶体还可以改变光波长的晶体，可以让光成为有切割功能的工具，说它是光刻机的核心材料，是因为KBBF晶体的一大特性，就是符合制造光刻机的需求，据熊猫君了解，一般的深紫外激光器的波长，可以达到193纳米，但是有了KBBF晶体的帮助，波长就可以缩短到176纳米甚至更短，因为这个波长，代表的是光刻机的精度，波长越短，光刻机的精度就越高，制造出来的芯片体积就越小，就拿华为的麒麟990芯片来说，这个5G芯片采用的，是7纳米和极紫外光刻工艺，直接让晶体管的密度提升了18%，说到这里呢，熊猫君要为大家介绍一下极紫外光，其实我们在日常生活中所见到的光，一般在400到700纳米之间，而极紫外光，则是在200纳米以下，如果要想将波长降到200纳米，就要用到KBBF晶体，并且这块小小的石头，还是激光设备中的一个关键零件。

21世纪以来，我国在半导体和计算机领域飞速发展，如今KBBF晶体也刻上了，属于我们的名字，其实我们在日常生活中，见到过很多种不同的激光技术，小到激光笔，大到激光打孔，如今更是全世界离不开激光，因为激光技术不断提升的作用，让很多国家都开始极力追赶，不管是花钱还是费力，是绝对不愿意落后的，甚至有国家斥巨资打造激光武器，大家都觉得，只要能在激光技术上领先，就可以把别人踩在脚下，而KBBF晶体就是激光技术中，最重要的一个部件，但让熊猫君好奇的是，面对如此强劲的竞争力，我国是怎样掌握到的呢。其实我国能掌握到，KBBF晶体这个研究成果，全得益于科学家陈创天，1937年的2月18日，陈创天出生在了浙江的一个小山村，小时候的他就和我们一样，对各种事物都充满着好奇心，陈创天从小就特别喜欢科学，宇宙之外是什么样子，光又是怎么出现的，小小的脑袋里，每天都会出现很多问号，新中国成立后，陈创天的父亲为了支援东北建设，带着他来到搬迁到了沈阳，与很多人不同的是，陈创天非常向往关外的北京大学，最后成功考入物理系，也许是因为生存环境的影响，当时很多学生，都怀揣着为奉献一生的梦想，陈创天自然也不例外，让熊猫君最记忆深刻的就是，陈创天说的那句话，“立志成为中国科学事业的栋梁，为中国科技技术赶上国际先进水平，而奋斗努力一生”，大学毕业后的他，在教授的推荐下，进入到了中科院物构所。

当时的物构所有两个研究方向，一个是结构化学，另一个就是晶体材料，而晶体材料中也有两个科研方向，那就是激光材料和非线性光学晶体材料，其实陈创天大学的时候，就听到过一个关于晶体材料的报告，在直到这是一个新型学科后，就进行了一番调查，后来发现，非线性光学晶体材料的性能，是由它本身的基本结构决定的，和自己所学的专业有相似之处，所以决定试一试，但是非线性光学包含的知识特别广，小到激光治疗，大到制导技术，无一不是非常困难的，在熊猫君看来，这个世界有多少种物质，就会有多少种材料，这就是陈创天要面临的最大困难，他要在数不清的材料中，找出能为他所用的，从那之后陈创天就像在实验室安了家，不断地在计算和试验之间挣扎，好在功夫不负有心人。

1968年陈创天发现阴离子理论后，在实验室一待又是两年，最后陈创天和他的团队，显现KBBF晶体中，有非线性光学效应的BBO晶体，甚至比国外的晶体还要好上个几倍，引起了全世界激光界的关注，成为了我国独有的晶体，但是陈创天并没有止步于此，又在2001年，研制出了更加独一无二的KBBF晶体，直接打破了长期以来的壁垒，不仅能弥补之前的不足，还能将激光转化为从未有过的，176纳米波长，成了世界上最牛的激光技术，一经问世，就在国际上引起了巨大的轰动，当时有很多专家都认为，KBBF晶体将会是最宝贵的财产，因为这种稀有材料用一次就会少一点，所以在很长一段时间里，这些专家都舍不得用KBBF晶体，而这种新型晶体一经问世，就在国际上引起了轩然大波，当时我国秉着无私分享的想法，将这项研究成果开放给世界各国，所以并没有进行出口限制，但是没想到竟然有国家，将KBBF晶体用来做武器，这可不能忍，所以在2009年，就停止了KBBF晶体的对外出口，没有了这项技术，很多研发都无法进行，急得他们就像热锅上得蚂蚁，不惜花添加聘请陈创天，要熊猫君说，这样的做法也是够稀罕的，要是陈创天会在乎这些钱，就不会将一身的积蓄捐出去了，如今有了这个新型的晶体，就能在一定程度上，帮助我国的半导体产业出现转机，但是讲到这里，熊猫君不禁有个疑问，为什么我们都有KBBF晶体了，还没有造出自己的光刻机呢。

这就涉及到了比较现实的问题，虽然我国的工业体系已经非常健全，但是在最高精度的一些领域，与国外还是有一定差距的，并且生产一台光刻机，需要用到数学 光学等各种尖端科技，制造出一个高精度光刻机，不是只靠激光就能解决的，并且要想提高芯片的制程，还需要光刻工艺技术的积累，没有足够的技技术，就无法生产高精度芯片，不过我国的科学家还在2015年，发现了新型晶体，能解决KBBF晶体有毒的问题，也许会成为新一代光学晶体的材料，不管怎样熊猫君都觉得，这样的领先地位都是来自不易的，陈创天科学家的事迹也表明，只有认真踏实地钻研技术，才能让我国的科技发展，取得新突破。