第四百零八章：华国专家的叹息

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实验室中，韩元处理着手中的石墨、碳化硅等材料。

‘气相沉积-晶核延伸冶炼法’制备石墨烯虽然对设备要求很高，但对于环境的要求并不算很高。

迁移后的化学实验室里面的房间均是百级无尘实验室，完全可以满足需求。

所以韩元可以直接在化学实验室中进行处理。

石墨和碳化硅清理掉肉眼的可见的杂质，清理掉长时间存放导致的表面氧化层和腐化层，而后投入专用的溶液中浸泡五分钟，再洗涤一次。

趁着处理石墨和碳化硅材料的时间，韩元将制备石墨烯的设备整体组装起来。

需要的设备并不多，一个高温冶炼炉和一个单晶炉，就这两个设备。

这两设备是连接在一起的，单晶炉冶炼出来的单质碳和高纯度石墨粉末可以通过传送带直接送到高温冶炼炉中。

在石墨烯没有冶炼出来之前，整体封闭，而且在冶炼过程中，还会通过投入甲烷、乙烯等气体更进一步的提纯，所以才对外部环境的要求不高，不需要顶级的无尘工作室。

......

化学气相沉积法冶炼材料对于韩元来说是再熟悉不过的步骤。

清理完成后的石墨和碳化硅被投入了单晶炉中。

韩元调整好各项参数，启动了冶炼设备。

单晶炉中的温度在高变频高电压电流的支撑下迅速升高，数分钟后，便达到了五千度。

这个温度下，无论是石墨还是碳化硅材料都会被汽化。

设备开启后，韩元站在一旁等待着汽化完成，顺便讲解一下制备石墨烯过程中需要注意的地方：

“在石墨烯的制备过程中，有一些需要注意的地方。”

“比如单晶冶炼炉设备，它的作用是将石墨气化，进一步提纯，变成单质碳或者高纯度石墨粉末。”

“在这里，需要单晶炉内是真空，且需要将温度提升到超过五千度，让石墨汽化，进而形成纯度更高的碳粉或者石墨粉末。”

“而高温冶炼炉的作用则是将提纯后的石墨粉末和单质碳重新气化，然后在底盘上的单晶晶核上重新进行层次生长，这样就可以得到高品质的石墨烯块。”

闻言，直播间里面有些敏锐的观众立即提出了自己的疑惑。

【要活的高纯度的碳粉或者石墨粉末的话，只添加石墨不就可以了吗？为什么要添加碳化硅进去？】

直播间内有观众提出了自己的问题，引得其他观众也朝上面思考，顺带纷纷提问。

韩元看到弹幕，笑道：“如果要单纯的制备高纯度的石墨粉的话，当然是只需要加入石墨了。”

“但我最终的目的是生产石墨烯，而在这个过程中，碳化硅的作用，是作为石墨烯生产过程中的晶核作用的。”

“在超过五千度的高温下，碳化硅同样会汽化成极为细小的颗粒。”

“这些颗粒混杂在石墨粉末和碳粉中，在高温冶炼炉中，会以它们为核心晶核，进而生成无晶界的石墨烯层块，可以进一步的提升石墨烯的质量。”

“而且碳化硅是半导体材料，少量的掺杂在石墨烯底层中并不会影响最终芯片的质量。”

对应的解释说出，弹幕上顿时一片‘原来如此’‘是这样啊’‘懂了’之类的词语。

但实际上，直播间内绝大部分观众其实都只听懂了一部分，那就是可以提升石墨烯的质量。

至于为什么，这些人是不清楚的。

相反，蹲守在直播间内的各国科学家在听到韩元的解释后顿时眼前一亮，脑海中的思路瞬间被打开了。

特别是华国研究石墨烯相关的专家，更是眼神一瞬不瞬的死死盯着直播画面。

这个世界上除了极少部分，比如单晶硅一类的材料外，绝大部分的材料都有晶界的存在。

晶界的存在，对于材料来说有好处也有坏处。

它的存在有时候可以增加材料韧性，降低材料的熔点等等。

但在芯片中，晶界并不是什么好的存在，因为它会降低芯片的性能。

这就是为什么硅基芯片的制造需要人们花费大力气制造单晶炉并制备单晶硅了。

就是因为单晶硅整体没有晶界的存在，可以提升芯片的性能。

石墨烯材料也是一样。

如果要用石墨烯制造碳基芯片的话，石墨烯层中的晶界，就是第一个问题。

在这个问题上，华国其实已经找到了对应的解决办法。

其解决办法其实和韩元这边使用的有些类似。

他们通过加热碳化硅，通过加热单晶6H-SiC（六方碳化硅）脱除Si，然后在单晶碳面上分解出石墨烯片层。

具体制造方式是将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热，除去氧化物。

然后用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后，将样品加热使之度升高至1250~1450℃后保持二十分钟，从而形成极薄的石墨层，最后通过微机械剥离法得到石墨烯层。

这样制得的石墨烯层品质很高，而且没有晶界的存在，可以用制造碳基芯片。

可这种方式无法量产不说，高纯度的六方碳化硅单晶也主要依赖进口。

这在很大程度上限制了碳基芯片的发展。

华国的专家一直都在想办法解决这个问题，但截止到目前都没有太大的进展。

他们从没有想过，碳化硅还可以这样用，而且真相距离他们可以说仅有一步之遥。

想明白这些话，蹲守在屏幕前的专家望着直播间的那道人影叹了口气。

从这件事上，他们再次看到自己和对方的差距，看到了科技上，以及两边对于某些材料性质认知上的差距。

有时候他们距离终点可能就只有一步之遥，但往往这一步上堵塞着大量的杂物。

他们在搬离这些杂物的过程中浪费了大量的时间，而对方却直接‘一把火’将这些杂物垃圾直接烧掉了。

这个比喻虽然有些不恰当，但可以说很是形象了。

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