周一早晨六点半,陆晨被电话吵醒。
是林海打来的,声音急促:“陆总,出事了。氮化铜箔在第二次石墨烯生长时,熔点比预期低了整整两百度,样品全熔了。”
陆晨瞬间清醒:“熔了?设备呢?”
“设备还好,但反应腔里全是凝固的铜,清理至少要一天。”
“我马上过来。”
赶到实验室时,张明远正蹲在CVD炉前,透过观察窗看里面的一片狼藉。炉腔底部,暗紫色的铜块扭曲地凝结在石英支架上,像某种怪异的雕塑。
“昨天测试的样品是正常的。”张明远站起来,眼睛里有血丝,“同样的工艺,同样的参数,今天怎么就……”
“昨天那片氮化铜箔还在吗?”陆晨问。
“在。”林海从样品盒里取出来,“昨晚测完导热系数就收起来了。”
陆晨拿起那片样品。暗紫色,表面均匀,看不出问题。
“测过成分变化吗?”
“测了,氮含量百分之五点三,表面形成了氮化铜相。”张明远调出数据,“理论上讲,氮化铜的熔点应该比纯铜高,至少在一千度以上。”
“那为什么会熔在八百五十度?”陆晨盯着数据,“除非……氮化层不均匀,局部还是纯铜。”
“可能性很大。”张明远叹气,“但昨天的样品明明成功了。”
陆晨沉默了几秒。“昨天那片样品,生长石墨烯之前,测过氮化层厚度分布吗?”
张明远和林海对视一眼,都摇头。
“没有,我们只测了表面平均成分。”
“问题可能就在这儿。”陆晨走到白板前,“氮化处理是表面反应,厚度均匀性很难控制。昨天那片可能刚好均匀,今天这片可能局部厚度不够。在石墨烯生长的高温下,薄弱点先熔化,然后整个铜箔垮掉。”
“那怎么办?”林海问,“总不能每次都先做破坏性检测吧?铜箔挺贵的。”
“换材料。”陆晨说,“不用铜箔了,用镍箔。”
“镍?”张明远皱眉,“镍上长石墨烯的质量不如铜,而且转移更困难。”
“但镍的熔点一千四百五十三度,容错空间大。”陆晨在白板上写下数字,“就算氮化不均匀,镍箔本身也撑得住生长温度。”
“可是石墨烯转移……”
“先不管转移。”陆晨说,“郑研究员要的是导热材料,不是独立石墨烯薄膜。我们可以试试直接在镍箔上长石墨烯,然后用它做复合材料的基底。”
张明远思考着这个思路的可行性。“石墨烯长在镍上,再和什么复合?金属?陶瓷?”
“先试铝。”陆晨说,“铝熔点低,但导热好。我们可以用热压法把石墨烯/镍箔和铝箔压在一起,形成三明治结构。”
“铝和镍的热膨胀系数差很多,高温下会分层。”
“那就控制压合温度,或者加中间层。”陆晨翻出笔记本,“我记得有种铝硅合金,热膨胀系数可调。”
实验方案重新调整。但新的问题马上出现:实验室没有现成的镍箔,需要订购。至少三天。
上午九点,沈南星带着一个消息走进实验室:“郑研究员那边来电话了,问我们项目进度。我按你说的,汇报了初步进展和遇到的困难。他听了之后,说可以帮忙协调一点军用级别的材料。”
“什么材料?”
“没说具体,但给了个联系方式,让我们自己联系。”沈南星递过一张纸条,“北方材料研究所,找王工。”
陆晨拨通电话。接电话的是个女声,干脆利落:“王工不在,我是他助手。你们需要什么?”
“高纯度镍箔,厚度零点零五毫米,表面需要一定的粗糙度用于生长石墨烯。”
“要多大量?”
“先来十平方米。”
“军用级镍箔有库存,但需要审批。把你们的项目编号和需求说明发过来,我走流程。”
挂断电话,陆晨让沈南星整理材料。军工项目的效率让他有些意外——下午两点,对方就回复了:“批了,五平方米,明天发顺丰。费用从项目经费里扣,单价每平方米一千二。”
“一千二?”林海咋舌,“市面上的镍箔才三四百。”
“纯度不一样。”张明远说,“军用级的要求金属纯度五个九以上,杂质含量控制得极严。这个价不贵。”
材料问题暂时解决,但时间又少了一天。
陆晨回到办公室,打开电脑处理其他事。邮箱里有十几封未读邮件,其中一封来自华耀资本的杨静。
“陆总:按协议要求,请在本周五前提交本季度技术进展报告。另,孙副总希望了解透明电极量产准备的具体时间表。盼复。”
回复很简单:“报告正在准备,周五前发出。透明电极产线设备已订购,下月初安装调试,预计下月底完成首批量产样品。”
刚发出去,沈南星敲门进来:“供电局那边有反馈了,副局长批了我们的用电扩容申请,但附加了一个条件。”
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