Chương 406: Có mua được hay không hoàn toàn nhờ vận may

Lý Tiến Viễn bước đến trước bàn thí nghiệm, cắm máy tính xách tay của mình vào màn hình đa phương tiện rồi mở tập tin báo cáo đã chuẩn bị sẵn.

“Kính chào các thầy cô, sau đây em xin trình bày quy trình chế tạo lô mẫu đầu tiên, chủ yếu là chi tiết công nghệ của mảng anten siêu bề mặt in chìm nano và một số vấn đề nảy sinh trong quá trình chế tạo.”

Anh ta bấm vào hình đầu tiên trong quy trình công nghệ—một sơ đồ toàn chuỗi từ thiết kế mẫu đến khắc mẫu chủ đến in ép, trên đó ghi rõ từng bước thông số then chốt và độ chính xác kiểm soát.

“Trước tiên là khắc chùm điện tử mẫu chủ. Chúng em sử dụng thiết bị JBX-6300FS của Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ, điện áp gia tốc một trăm kilovolt, dòng chùm kiểm soát ở năm trăm picoampe, độ chính xác ghép trường đạt tới ba nano mét cộng trừ. Nhưng trong quá trình sản xuất vẫn phát sinh một vấn đề: tại góc lượn răng cưa của đơn vị anten, hiệu chỉnh hiệu ứng lân cận của chùm điện tử lớn hơn dự kiến tới ba phần mười nano mét, khiến bán kính cong góc của mẫu chủ đầu tiên lớn hơn năm nano mét.”

Anh lật sang trang tiếp theo—một loạt ảnh hiển vi lực nguyên tử so sánh trước và sau khi hiệu chỉnh, hình dạng góc được xếp cạnh nhau, khác biệt rõ rệt bằng mắt thường.

“Sau đó chúng em điều chỉnh mô hình liều hiệu ứng lân cận, bổ sung hạng mục hiệu chỉnh bậc hai của hàm Gaussian mở rộng, rồi khắc lại mẫu chủ. Lúc này bán kính cong góc được kiểm soát trong ba nano mét, độ trung thực hình dạng tăng đáng kể. Toàn bộ mẫu chủ có diện tích hai mươi nhân hai mươi milimét, tổng số đơn vị anten siêu bề mặt vượt bốn mươi nghìn, dung sai kích thước hình học mỗi đơn vị đều trong phạm vi cộng trừ hai nano mét.”

“Tiếp theo là công đoạn in ép nano. Keo in ép chúng em sử dụng là loại keo đông cứng bằng tia cực tím do nhóm Ngô Sung Quang Điện tự phối chế, tỷ lệ co ngót khoảng tám phần nghìn, thấp hơn sản phẩm chủ lực trên thị trường tới một bậc. Áp lực in kiểm soát ở ba phần mười mêga Pascal, nhiệt độ thoát mô ba mươi lăm độ, góc thoát mô ba độ. Lô mẫu in ép đầu tiên có mật độ khuyết tật khá cao, chủ yếu là do bọt khí lẫn vào. Sau khi bổ sung công đoạn thoát phao chân không trước khi phủ keo, mật độ khuyết tật giảm xuống dưới ba phần mười khuyết tật trên mỗi centimét vuông.”

…

Lý Tiến Viễn trình bày mạch lạc, từng nhóm dữ liệu đều chính xác tới một chữ số thập phân, mỗi bước tối ưu công nghệ đều kèm theo ảnh vi mô so sánh trước sau. Cả nhóm nghe rất chăm chú, thỉnh thoảng có người ghi chép vài dòng vào laptop.

Tiêu Túc ngồi im lặng, hai tay khoanh trước ngực đặt trên bàn, ánh mắt dán vào những thông số công nghệ trên màn hình, từ đầu đến cuối không hề ngắt lời.

Mãi tới khi Lý Tiến Viễn lật tới trang cuối, hiển thị dữ liệu kiểm tra hiệu suất toàn bộ sau khi ghép mảng anten với đế nền, Tiêu Túc mới nhíu mày nhẹ.

Trên màn hình là đường cong chiết suất đo bằng kính hiển vi ellipsometry và đường cong phản xạ đo bằng quang phổ kế. Trong điều kiện chiếu vuông góc, tỷ lệ phản xạ dải tần mục tiêu bị triệt xuống dưới âm bốn mươi decibel.

Nhưng khi góc tới vượt quá ba mươi độ, đầu sóng dài của tỷ lệ phản xạ lại nhô lên, biên độ nhô khoảng hai đến ba decibel.

“Thầy Lý,” Tiêu Túc lên tiếng, giọng trầm nhưng cả phòng thí nghiệm bỗng chốc im bặt, “trong điều kiện chiếu xiên, đầu sóng dài phản xạ nhô lên, các anh đã truy tìm nguyên nhân chưa?”

Lý Tiến Viễn gật đầu, rõ ràng vấn đề này anh đã suy nghĩ qua:

“Chúng em phán đoán sơ bộ là do hệ số giãn nở nhiệt không tương thích giữa đơn vị anten siêu bề mặt và đế nền mềm. Quá trình in ép nano diễn ra ở ba mươi lăm độ, sau khi mẫu nguội xuống nhiệt độ phòng, đế nền co ngót lớn hơn lớp kim loại đơn vị anten tới mười lăm phần mười nghìn, khiến khoảng cách thực tế giữa các đơn vị anten lệch so với thiết kế. Độ lệch này trong điều kiện chiếu vuông góc ít ảnh hưởng tới sự phù hợp pha, nhưng khi chiếu xiên lại biểu hiện thành sự dịch chuyển quang phổ.”

Tiêu Túc nghe xong, ngón tay gõ nhẹ lên mặt bàn rồi hỏi:

“Vật liệu đế nền hiện đang dùng là gì?”

“Polyimide, series KaptonHN, dày hai mươi lăm micrômét.”

“Hệ số giãn nở nhiệt là bao nhiêu?”

“Phương diện trong mặt, khoảng hai mươi phần triệu trên độ.”

Lý Tiến Viễn trả lời dứt khoát, những thông số này anh đã thuộc nằm lòng.

Tiêu Túc nghe xong không nói ngay. Ánh mắt rời khỏi màn hình, mi mắt hơi cụp xuống như đang lướt qua điều gì đó trong đầu.

Hệ số giãn nở nhiệt của polyimide là hai mươi phần triệu trên độ, từ ba mươi lăm độ xuống hai mươi độ nhiệt độ phòng, chênh lệch mười lăm độ, co ngót trong mặt là ba trăm phần triệu, tức ba phần mười nghìn. Với đế nền dày hai mươi lăm micrômét, biến đổi kích thước trong mặt khoảng bảy đến tám nano mét, trong khi yêu cầu độ chính xác khoảng cách đơn vị anten là trong năm nano mét—chênh lệch vài nano mét kia chính là nguồn gốc gây lệch pha khi chiếu xiên.

“Hiện nay trong nước có vật liệu nền mềm trong suốt nào có hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn không?”

Lý Tiến Viễn im lặng vài giây rồi từ từ lắc đầu:

“Hiện tại xem ra rất khó. Đó cũng chính là điểm khó nhất. Nền mềm trong suốt trên thị trường chủ yếu chỉ có polyimide và PET, còn PET thì hệ số giãn nở nhiệt còn cao hơn polyimide, hoàn toàn không thể dùng được. Vì vậy, polyimide hiện đã là vật liệu nền mềm trong suốt có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất mà chúng ta có thể tiếp cận.”

“Về lý thuyết, chúng ta có thể dùng kính thạch anh làm đế nền cứng, hệ số giãn nở nhiệt chỉ năm phần triệu, nhưng kính thạch anh không thể uốn cong, vậy là vi phạm nguyên tắc thiết kế ban đầu của áo tàng hình—tính linh hoạt bám theo bề mặt.”

Triệu Tuyết Thanh bên cạnh bổ sung:

“Còn nếu không dùng đế nền, trực tiếp chế tạo mảng anten siêu bề mặt lên bề mặt kim loại thì sao?”

“Đế nền kim loại sẽ chặn sóng tới từ mặt sau,” La Hoa lắc đầu, “nếu bề mặt mục tiêu cần che phủ vốn đã là kim loại thì có thể, nhưng nếu là mục tiêu không phải kim loại, đế nền kim loại sẽ thay đổi đặc trưng tán xạ vốn có của mục tiêu, mất hơn được mất.”

Triệu Tuyết Thanh suy nghĩ rồi nói:

“Thực ra còn một hệ vật liệu khác có thể cân nhắc—polyme tinh thể lỏng LCP. Hệ số giãn nở nhiệt của nó có thể đạt dưới mười phần triệu, thấp hơn polyimide tới một nửa, và tổn hao điện môi trong dải terahertz cũng thấp hơn nhiều so với polyimide.”

“Ồ? Vậy LCP hiện nay trong nước có đơn vị nào sản xuất?”

Lưu Hạo Nhiên lập tức hỏi theo.

Triệu Tuyết Thanh mím môi, giọng có chút ngao ngán:

“Có thể sản xuất màng polyme tinh thể lỏng LCP trong nước hiện nay chỉ có hai đơn vị. Một là Viện Hữu cơ Thượng Hải, màng LCP của họ chủ yếu dùng cho truyền thông quang, độ dày có thể đạt mười lăm micrômét, nhưng sản lượng quá nhỏ, một năm sản xuất ra chẳng đủ phủ nổi một chiếc bàn làm việc. Đơn vị kia là Viện Kỹ thuật Lý Hóa thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, họ có năng lực chế tạo màng LCP cấp phòng thí nghiệm, nhưng sản lượng còn nhỏ hơn Viện Hữu cơ Thượng Hải, và không cung cấp ra bên ngoài.”

“Còn nước ngoài?”

“DuPont có một loại màng LCP, hệ số giãn nở nhiệt có thể đạt tám phần triệu, độ dày thấp nhất mười hai micrômét, các chỉ số đều rất lý tưởng, nhưng giá thành cao ngất ngưởng, và họ còn quản chế xuất khẩu, có mua được hay không hoàn toàn tùy vận may.”