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中國研製出首台高精度光刻機 在軍事領域有何用處?
送交者: 三把刀 2018年12月03日23:14:13 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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圖註:超分辨光刻設備核心部件超分辨光刻鏡頭

  據媒體報道,由中國科學院光電技術研究所承擔的國家重大科研裝備——超分辨光刻裝備項目今天在成都通過驗收,這是我國成功研製出的世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻裝備。該光刻機由中國科學院光電技術研究所研製,光刻分辨力達到22納米,結合多重曝光技術後,可用於製造10納米級別的芯片。光刻機作為半導體芯片的“母機”,在半導體製造行業的作用不亞於高精度機床在機械加工領域。它對於我國半導體產業而言,是一個重大的突破。但是,除了民用半導體領域,高精度光刻機在軍事領域,還有哪些用處呢?

  據悉,國產高精度光刻機研製成功後,已經先後成功製備出一系列納米功能器件,包括大口徑薄膜鏡、超導納米線單光子探測器、切倫科夫輻射器件、生化傳感芯片、超表面成像器件等,驗證了該裝備納米功能器件加工能力,已達到實用化水平。

  眾所周知,電子行業是一個目前已經實現高度軍民融合的高科技行業,絕大多數元器件和相關技術,都能實現軍民兩用,因此高精度光刻機製造出的高精度半導體元器件,不光可以民用,在軍用雷達、電子設備、高精度傳感器上,也一樣大有用武之地。

  上面提到的太赫茲雷達,就是目前軍用領域研究投入很大的新概念雷達,如果用太赫茲體制來做成像雷達,更能得到比X波段火控雷達更精細的圖像。同時,與波長比太赫茲波更短的紅外光學探測波段相比,太赫茲波也有優勢,它能穿透紅外光學探測穿透不了的煙霧、沙塵等遮蔽,能夠在敵軍武器裝備釋放干擾彈、煙霧的情況下,也準確地偵測到目標。此外,太赫茲雷達還具有載頻高、合成孔徑長度小、成像速度快的優點,可以實現對運動目標的視頻成像和跟蹤。將其用於高速低空偵察系統或武器,是一個可能的應用方向。而太赫茲雷達的核心,無疑是天線組件,它就是一種高精度的半導體元器件,可以用高精度光刻機來製備。用高精度光刻機做出來的天線組件器件,性能好精度高,能使得太赫茲雷達充分發揮其能力。

  而對於航天技術領域,比如火箭、導彈等,需要使用高精度的電子元器件來製造彈載或箭載電子設備,比如導航系統、制導系統等,例如導彈要打得更遠,精度更高,就要求電子元器件不但要尺寸更小,好讓導彈重量大幅減輕,還要求元器件精度更高,使得導航和制導更為精密、誤差更小。而高精度光刻機所加工製備出的電子元器件,就能滿足這一要求,讓咱們的導彈做的更小、打得更遠更准。此前美國在同等性能的導彈方面,明明射程與咱們一樣,但美國導彈就可以做得更小,精度還比咱們更高,這其中,就有高精度個光刻機加工半導體的優勢和功勞。美國在雷達方面一直占據世界領先位置,其掌握最先進的光刻加工技術,也是其中重要的原因。

  在戰鬥機領域,我們未來的機載有源相控陣雷達,也可以採用高精度光刻機來製作天線和元器件,可以用更先進的製程來製造元器件,比方說以前的雷達半導體元器件,用150納米、90納米製程工藝來製造,未來就可以用22納米、甚至10納米製程工藝來製造。我們知道,製程越小,半導體元器件集成度就越高,在同一塊尺寸的電路板上,器件運算性能成倍提升、功耗大幅下降。先進光刻機的研製成功,將有助於我國用更好的半導體器件,研製出更大規模的集成電路器件,製造運算速度更快、性能更好的機載雷達,讓戰鬥機的“鷹眼”更銳利!

  結語

  正因為光刻機在軍民用半導體領域的重要價值和地位,歐美一直對我國實行禁運。現在我們成功在這一領域打破歐美的技術封鎖,使套在我國軍民用半導體行業脖子上的繩索不復存在,中國的軍民用電子技術,將迎來快速發展的春天!


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