在指甲盖上建城堡？ 在省重点实验室，体验“一粒沙的奇幻漂流”

记者 翁丹妮 摄影 孔晓睿

沙子，这个曾经被当作异物杂质，应被大浪淘尽的物质，摇身一变，成了可以应用到人类生活生产所有角落的芯片，这个过程有多难？

7月26日上午，浙江省科协“走进”系列主题活动，走进了浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心），科创中心特聘研究员、“求是科创学者”宋立辉博士带着孩子们参观了这段沙子的“奇幻漂流”。

“你们知道芯片有多大吗？”活动一开始，宋立辉问孩子们。“指甲盖那么大！”“没错，大多数芯片都很小，而制作这样一个芯片，就像在指甲盖上建一座城市那么难。”

沙子之所以可以成为芯片，是因为它含有一种名为“硅”的物质，当我们利用高温让硅与足量的碳共同作用，可以提纯出碳化硅颗粒。从碳化硅源粉，到碳化硅晶锭，到碳化硅晶圆，再到最终的芯片，这之间涵盖了材料制备、掩膜、光刻、刻蚀等一系列复杂的步骤，近百道工序以后，成果才会产出。简单的科普之后，宋立辉就带着孩子们开始参观先进半导体研究院碳化硅生长实验室和超净间实验室，近距离地参观芯片的制作过程。

浙江省宽禁带功率半导体材料与器件重点实验室就落成在这里，而这也是国内唯一的全链条开放式宽禁带半导体材料、芯片、封测及应用创新平台。“这是碳化硅材料的生长炉，碳化硅颗粒怎么变成晶体的过程就在这里完成”，实验室外，宋立辉向孩子们介绍。

尽管可能依然无法理解这些精密复杂的制作过程，但孩子们还是对每个实验室都充满好奇。“什么是超净实验室？是很干净很干净吗？”“是的，在这个实验室每立方米中只有数个微尘粒子”，科研成果的诞生也需要实验条件的支持，“通过控制实验室的洁净度和温湿度，可以最大程度降低实验环境中的杂质污染，有效稳定芯片良品率。”

很多人把芯片比喻成“心”，不仅仅因为谐音，而是芯片确实很重要，随着5G、智能汽车等发展，对高端芯片的需求日益提升提升。“我们要聚焦国家战略方向，破解‘卡脖子’技术难题，在关键领域关键技术上打破国外垄断，实现科技自立自强”，宋立辉这样告诉孩子们。相信这样一段旅程，可以让孩子们对集成电路领域有一个初步的认识，也在他们心里埋下一颗科学的种子。

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浙江大学杭州国际科创中心（简称科创中心）是新时代浙江大学和杭州市全面深化市校战略合作共建的重大科技创新平台。科创中心以打造世界一流水平，引领未来发展的全球顶尖科技创新中心为目标，聚焦物质科学、信息科学、生命科学的会聚融通，是浙江省建设高水平创新型省份、打造科创高地的重大标志性工程。

【“走进”系列科普主题活动】

浙江省科协推出的走进系列活动带领公众触摸科学魔力，用好奇点亮孩子的未来，加强青少年与科学的互动交流，启迪科学思想，鼓励更多青少年走上科学之路。接下来，活动还将走进更多的浙江高新科技行业和科普教育基地，也会走进科学家的实验室一探究竟，欢迎持续关注。