重生后，带领华夏走向星辰大海 第104章 碳基之辩

彭院士和张教授脸上的震惊尚未完全褪去，如同被投入深海的石子激起的剧烈涟漪。碳基！这两个字所代表的含义，足以颠覆他们毕生研究的认知体系。

“小陈……你，你再说一遍？”彭院士的声音带着一丝不易察觉的颤抖，他推了推厚重的眼镜，目光死死锁住陈羽墨，仿佛要看清他脑子里那惊世骇俗的想法，“碳基？不是改良硅基？不是寻找替代工艺？而是……另起炉灶，从最基础的逻辑单元开始，用碳？”

张教授虽然没有说话，但镜片后爆发出前所未有的锐利光芒，同样表明了他内心的惊涛骇浪。他快步走到一个巨大的、显示着复杂电路设计图的屏幕前，手指无意识地划过那些代表着硅基晶体管的微小符号，声音低沉得如同金属摩擦：“这……意味着彻底抛弃现有的设计规则、制造流程、甚至……是整个支撑了半个多世纪的半导体物理基础。这无异于在悬崖上重建一座城市！”他猛地转过身，直视陈羽墨，“年轻人，这需要的不只是勇气！这需要坚实的理论支柱！足以支撑这座新城不会顷刻崩塌的基石！你的计划书里提到了方向，但我们需要看到支撑这些方向的‘梁’和‘柱’！”

“彭老，张教授，”陈羽墨的声音清晰而有力，在寂静的实验室里回荡，“硅基的物理天花板就在眼前，摩尔定律的终结不是预言，而是现实。我们跟在后面改良，永远是在他人划定的牢笼里挣扎，永远无法掌握真正的命脉。封锁的不仅仅是光刻机，更是我们通向算力巅峰的道路。碳基，是基于材料科学和物理规则演进的必然选择。”他边说，边走向主控台，打开了随身携带的电脑。

投屏亮起，一个极其复杂、由无数微小管状结构构成的三维模型旋转着呈现在巨大的中央屏幕上。那是放大到原子级别的碳纳米管森林。

“看这里，”陈羽墨的手指在触控板上滑动，将模型的一个局部区域迅速放大，“碳纳米管阵列的定向生长与精准定位，是构建碳基逻辑单元的基础，也是第一个世界级难关。”他指着模型上一些细微的、肉眼几乎无法察觉的扭曲和偏移，“传统的化学气相沉积方法，随机性太大，生长方向难以精确控制，管径和手性更是如同开盲盒。这样的材料，无法用于构建高可靠性的集成电路。”

彭院士的眉头紧锁，：“没错！这是死结！我们尝试过各种基底修饰、催化剂调控，效果微乎其微！定位精度要达到埃米级（0.1纳米），还要精确控制手性，这需要的操控力，简直如同在原子尺度上绣花！”他的语气充满了材料学家面对终极挑战时的焦灼与无力。

“所以，我们需要引入全新的‘诱导’机制。”陈羽墨的声音带着一种不容置疑的穿透力。他调出另一组动态模拟图，“请看，基于对碳纳米管生长机理的深层物理理解，结合对晶格应力的精密计算，我们可以设计一种特殊的‘应力场-电场协同诱导’模板。它不再是被动等待碳…”屏幕上，虚拟的碳原子在复杂而精密的力场引导下，如同训练有素的士兵，精准地排列成一根根笔直、且具有所需半导体手性的碳纳米管！“利用中心现有的原子层沉积和纳米压印光刻设备，结合改进的cVd工艺，这套方案具备工程实现的初步可能性。定位精度，理论上可控制在±0.5纳米以内，手性可控率目标大于85%。”

彭院士死死盯着屏幕上那近乎完美的模拟结果，呼吸变得粗重起来。他猛地抬起头，看向陈羽墨，眼神不再是质疑，而是充满了震撼！他喃喃道：“应力场……电场协同……模板诱导……这思路……这需要对材料生长动力学和量子尺度力场有……近乎恐怖的洞察力！小子，你是怎么想到的？！”

陈羽墨没有回答这个问题，他的目光转向一直沉默、但眼神锐利如鹰隼般审视着每一个模拟细节的张教授。

“解决了材料生长，只是第一步。”张教授的声音响起，冷静得像是在分析电路板上的一个故障点，但微微加快的语速暴露了他内心的不平静，“半导体碳纳米管阵列只是‘砖块’。如何用这些‘砖块’搭建出逻辑门——这栋大厦的功能单元，才是真正的考验！”他指向屏幕，瞬间调出了计划书中提到的“新型碳基场效应晶体管”的初步概念图。“硅基FEt，我们研究了几十年，工艺成熟，物理模型清晰。但碳基呢？它的载流子迁移率理论极高，但如何实现有效、稳定、低功耗的栅极调控？界面态陷阱、接触电阻、特别是不同碳管之间的互连问题——这些在硅基上看似‘常规’的问题，在碳基纳米尺度下，每一个都足以让整个器件失效！”

张教授的问题直指核心，充满了工程师面对未知领域的务实和担忧。“还有，就算单个器件做出来，如何设计电路？现有的EdA工具是基于硅基模型开发的！碳基器件的物理特性完全不同，驱动电压、开关特性、噪声容限……所有参数都要推倒重来！没有成熟的设计工具，没有验证模型，我们难道要用手工画版图吗？这效率，别说180天，1800天都未必够！”

面对张教授连珠炮般的犀利质疑，陈羽墨的神色反而更加沉静。他手指在键盘上轻点，屏幕画面再次切换。左边是碳基FEt的详细三维结构模型，右边则同步显示着复杂的量子力学能带计算和电子输运模拟结果。

“张教授问到了关键。”陈羽墨的声音沉稳而自信，“栅极调控和互连，是碳基器件的两大命门。”他放大模型的关键节点，“针对栅极调控，我们提出一种‘异质叠层栅介质’方案。利用特定高介电常数材料与超薄钝化层的组合，精确调控碳管沟道表面的电场分布，同时最大程度抑制界面态陷阱电荷的产生。模拟显示，其开关比可媲美甚至超越当前最先进的硅基FinFEt器件。”他调出对比数据流，令人信服的数字瀑布般滚动。

“至于互连，”陈羽墨的指尖划过模型上连接不同碳纳米管的、极其微小的“导线”，“我们摒弃传统的金属填充互连，那在纳米尺度下电阻和热效应会失控。采用‘选择性原位生长金属性碳纳米管互连线’技术。”屏幕上动态演示着在特定催化剂和电场引导下，金属性碳管在半导体性碳管阵列的指定位置“生长”出来，形成天然的、低电阻的互连通路！“这不仅能解决互连电阻问题，更能保证材料体系的一致性，减少热失配和应力集中。”

最后，他调出一个全新的软件界面框架图：“至于设计工具，‘伏羲’计划将同步启动EdA平台项目。这是一个全新的、专为碳基芯片架构设计的全流程工具链。它需要基于我们对碳基器件物理特性的深刻理解和建模。我已经完成了核心物理引擎的初步框架和关键算法定义。”他展示了几段核心代码结构和算法流程图，其思路之清晰、架构之前瞻，让张教授这样浸淫EdA领域多年的专家都为之动容。

陈羽墨的目光扫过两位陷入巨大震撼和沉思的老人，声音带着一种破釜沉舟的力量：“材料、器件、设计工具，三位一体，同步推进！这就是‘伏羲’的核心骨架。我知道这每一步都如同在刀尖上跳舞，每一个难点都足以让一个顶级团队耗费数年。但硅基的枷锁不破，华夏的算力永无出头之日！我们没有退路，也没有时间犹豫。碳基之路，荆棘密布，但路就在脚下！伏羲之火，能否燎原，就在此刻，就在此地！”

实验室里陷入了长久的寂静。彭老摘下眼镜，用力揉着发酸的眼角，又猛地戴上，再次凑近中央屏幕，近乎贪婪地审视着那些精妙绝伦的模型和推演数据，口中喃喃自语：“应力电场协同……异质叠层栅……金属性原位互连……天才！简直是天才的构想！”他的脸上再无半分质疑，只剩下一种发现新大陆般的狂喜和投入战斗的渴望。

张教授则静静地站在主控台前，眼神深邃如海。屏幕上的模型、数据流、代码框架在他脑海中高速碰撞、组合、推演。他仿佛看到了一条全新的、虽然布满荆棘却通往无限可能的道路正在眼前铺开。良久，他缓缓抬起头，镜片后是燃烧着一种近乎朝圣般的专注和决心。他没有看陈羽墨，而是看向彭老，声音沉稳而坚定：

“老彭，干吧。把所里所有能停的项目都给我停了！所有精兵强将，全部集中！成立‘伏羲’核心攻关组，我亲自挂帅设计验证部分！这EdA，我来牵头啃这块硬骨头！”

彭院士猛地一拍大腿，声音洪亮如钟：“好！材料这边，我老头子豁出这把老骨头！所有设备、所有资源，优先保障‘伏羲’！我倒要看看，这碳基的天地，到底有多宽！”

陈羽墨站在一旁，看着眼前这一幕，心中那根紧绷的弦终于稍稍松弛。伏羲之轮，在两位巨匠的推动下，终于开始艰难而坚定地转动。窗外，燕京冬日的夕阳正缓缓沉入地平线，将最后的光芒泼洒在研究中心冰冷的玻璃幕墙上，映出一片燃烧般的赤金。门内，一场注定将震动世界的科技风暴，在绝对的静谧与无尘中，正式拉开了序幕。