“哦?”
陳輝雖然已經是教授了,但上學的時間還沒有蔻依長,更沒有出過留學過,對外面的情況還真不是很了解。
“不止是薩克雷大學,西方大多數學校都是這樣,米國或許還好一些,大一新生是可以申請宿舍的,高年級同學即便申請,也需要抽簽才有宿舍,很少有學校能夠保證大學生四年都有宿舍住。”
蔻依給自己的老師科普到,“大英等國家的高校,就算是大一,也需要申請,其余的都需要自己去外面租房住。”
“即便學校提供宿舍,住宿費也都不便宜,小城市還好,大城市的學校通常單人間在八千美元一年左右,雙人間則是四千美元左右……英國倫敦的平均周租為368英鎊約3328元華夏幣,這還是學校提供的宿舍,在外面租房更貴。”
“所以即便是米國,大多數普通人家的學生,大學還沒畢業就已經欠下一筆巨款了。”
“至于研究生,默認不會提供宿舍。”
或許是才剛來華夏沒多久,蔻依還沒有染上其他留學生的毛病,所以,對于學校的宿舍政策,她哪里有什么意見,她感覺自己就是來到了天堂啊。
在西方國家,上哪找這么便宜的宿舍?
天堂都找不到。
“啊?”
陳輝沉默了。
他一直把一千塊一學期的住宿費當成正常情況呢,雖然是四人間或者六人間,條件是差了點,但即便換算一下,這個價格也是很良心的。
“申請宿舍?”
陳輝默默記下了,準備跟王啟明商量一下,他覺得這是個很不錯的政策。
以后就只給留學生準備30%的宿舍,讓他們申請宿舍,績點太差的就自己去外面租房子得了,也給老百姓創造點收入,當然,他希望這不會給房東帶來麻煩。
至于留學生的福利,也該砍一砍了,先砍個90%看看成效,這些經費拿來給自己同胞發獎學金,搞活動他不香嗎?
這樣一來,還能提高留學生的整體素質,對學校也是有好處的。
畢竟,沒有高福利,成績越差讀書越貴,還遠離家鄉,很多留學生就不會選擇過來了。
這也算是因材施教了,孔老夫子活過來也得夸他孺子可教。
心中定計。
陳輝也不著急去實施,而是看向蔻依,對方這個點過來找他,肯定是有問題想要請教的,如果他沒猜錯,“是氧化鎵工業化遇到問題了?”
“是的,老師。”
蔻依神色沮喪,“氧化鎵工業化良率依舊很低,成本太高,根本達不到工業化的標準。”
大家在發現氧化鎵后會這么興奮,是因為氧化鎵這種材料可通過熔體法,比如導模法、鑄造法,生長大尺寸單晶,成本僅為碳化硅的1/3,且單晶生長速度更快,導模法生長速率達30mm/h,碳化硅僅2-5 mm/h。
這就意味著氧化鎵性能更高,成本更低,生產速度還很快,具有極強的工業化潛力。
沒想到因為制備設備的問題,導致氧化鎵并沒有達到理論的低成本,反而因為良率問題,成本遠比預料的高得多,生產速度也遠不及預期,想要完成工業化生產,目前的工藝顯然是完全不夠的。
上次她就來找過陳輝,說了關于溫控還有材料缺陷控制等方面的問題,當時陳輝就給她指點了一下方向,沒想到還沒有解決。
倒是坩堝的問題,鄂維南院士已經解決了,他們利用陳輝的模型,研究出了一種新型的銅基材料,可以耐3000攝氏度的高溫,解決了垂直布里奇曼法制備氧化鎵時的一大難題。
“具體說說。”
陳輝好整以暇,胸有成竹的問道。
他從來不怕問題太難,有問題,反而是好事。
蔻依深吸一口氣,問題實在太多,一時間竟不知道該從哪里說起好,在腦海中組織了好半天語言,才開口說道,“傳統LSW模型假設熔體為理想溶液,但氧化鎵熔體含鎵空位和氧間隙等缺陷,實際擴散速率比模型預測低30%。”
“有限元仿真中熱導率參數取經驗值,氧化鎵熱導率1.9 W/m·K,但實際晶圓因雜質摻雜了Si、Mg,熱導率波動±20%,導致溫度場預測誤差達±15%……”
“我們也考慮過引入機器學習,用超算來訓練預測模型,但氧化鎵晶圓量產中,缺陷數據,如位錯、裂紋具有低概率、高維度特征,這就導致良品數據占比95%,缺陷數據僅5%,模型易陷入‘過擬合良品’,漏檢缺陷率高達10%!”
鄂維南院士是機器學習方面的專家,引入機器學習倒也是應有之理,沒想到這都遇到了問題,看來氧化鎵的工業化的確沒預想中的那么簡單。
“氧化鎵晶圓生長涉及溫度場、流場、應力場、電場的多物理場耦合,導模法生長中,熔體流動影響溫度梯度,溫度梯度又導致晶體應力,傳統單場仿真無法準確預測工藝結果……”
“量產產線要求工藝參數,提拉速度、溫度等要求毫秒級響應,但傳統數學MPC模型需迭代求解優化問題,計算耗時達秒級,根本無法滿足實時控制需求……”
蔻依顯然是有備而來,這些問題她早已爛熟于心,竹筒倒豆子般的倒給了陳輝。
實際問題比蔻依提出的還要多得多,只是如果上面這些主要問題能夠解決一兩個,就基本上能滿足氧化鎵工業化問題了。
“我們去實驗室看看吧。”
陳輝起身。
光是聽這些問題,他也沒有什么太好的辦法,具體問題具體分析,實驗中遇到的問題,還得去實驗室看看才行。
“老師,您終于決定出手了?”
蔻依雙眼綻放出明亮的光芒,不過很快又再次變得沮喪,“都怪我們太沒用了。”
老師在完成樣品制備后就放手讓他們去研究,沒想到他們拖了這么長時間都沒能解決這些問題,的確是讓人失望的。
“你還年輕,遇到問題解決不了很正常,也不是所有問題都能解決的,只要還能進步,就是好事。”
陳輝往物理學院實驗大樓走去,順便安慰了一下自己這位研究生。
蔻依卻愣愣的看向陳輝,一時間不知道該說些什么好。
“年輕?”
“您是不是忘了您今年才十七,比我還小五歲?”
當然,這個話她終究還是沒有說出口,坐在老師騎的電驢的后座在校園兜風的感覺,讓她有些沉醉,她不想打破這份美好。
歡樂時光總是短暫的。
很快兩人就來到了實驗大樓。
上三樓,進入實驗室,
實驗室中多了許多陌生的面孔,陳輝知道,這應該是上面派來協助氧化鎵工業化研究的人員。
正在忙碌的鄂維南院士和楊馳幾人并沒有注意到他的到來,直到陳輝來到控制臺查看數據時。
“你在干什么?”
“別亂動!”
鄂維南院士暴躁的聲音從旁邊傳來,蔻依下意識的往陳輝身后躲了躲,別看鄂老平時對陳輝很是客氣,但在做實驗時,他無疑是暴君般的存在。
尤其是在實驗不順的時候,普通人都會變得暴躁,更何況原本就是火山的鄂老了。
實驗室其他人也都看了過來,他們早已經領教過鄂老的暴脾氣了,剛才他們的最新一次嘗試才剛失敗,鄂老正在氣頭上,也不知道這個新人是誰的部將,這下子恐怕是要觸霉頭了。
“啊?”
陳輝轉頭看過去,有些詫異,他也是第一次見到這樣的鄂老。
“陳輝?”
看清楚陳輝的正臉后,鄂老滿臉暴躁瞬間化作春風暖陽,滿臉驚喜的說道,“你終于舍得出山了!”
“最近在研究其他問題,這不,剛解決完就過來了嘛。”
陳輝笑著說道。
“解決完?”
鄂維南敏銳的抓住了陳輝話里的信息,驚訝的問道,“你解決那個問題了?”
“如果您說的是楊米爾斯理論。”
陳輝笑著點頭,“那么,是的。”
“你真的解決了?!”
鄂維南驚呼一聲,一時間不知道該如何形容自己此時的心情,看著眼前這個年輕人,讓他有種在做夢的感覺。
過了好半晌,他才回過神來。
“恭喜!”
這下子,大家還在爭論的,關于陳輝能不能拿到下屆菲爾茲獎的問題,終于不會再有爭議了。
“既然如此,那你現在也算是有時間了,快來幫我們看看這些問題吧。”
鄂維南拉著陳輝來到總控臺,上面堆滿了凌亂的草稿紙,足可見鄂老的確是被這些問題折磨得焦頭爛額了。
“那個小家伙是誰啊?”
新來的研究員張星看向旁邊的楊馳,好奇的問道。
他來實驗室這么長時間,可從來沒見過鄂維南院士對誰這么客氣過,不要說笑臉相迎,和顏悅色,就是心平氣和都很少。
“你不認識陳輝?”
“他就是陳輝?”
張星頓時肅然起敬,他的確不認識陳輝,但他怎么可能不知道陳輝,他會到這里來,也都是因為這位搗鼓出了新型半導體材料。
只是他沒想到,陳輝竟然這么年輕!
“他來了,我們的實驗就有救了!”
原本同樣焦頭爛額的楊馳也心頭一松,神色肉眼可見的變得開心起來,跟陳輝合作了好幾次,他現在對陳輝已經產生了一種盲目的自信。
“他真的有這么厲害?”
張星對楊馳的這種變化很是不理解,他知道陳輝在數學上的造詣很高,或許在國內都找不到幾個比他更強的。
但他難道還對實驗材料學也很有造詣?
“應該用不了多久你就會明白了。”
楊馳沒有多說,事實勝于雄辯。
張星看向控制臺上跟鄂維南院士討論的陳輝,眼神中帶著遲疑,他倒是希望陳輝真的能有楊馳說的那樣厲害,作為國家特殊機構的研究員,他比任何人都希望氧化鎵能夠工業化量產,也比任何人都清楚,那將是何等的盛世!
……
實驗流程陳輝早就有所了解,并不需要鄂老過多解釋。
總控臺上足有十多面屏幕,上面是實時監控的各種參數的實時監控數據,溫度、壓力、氣體流量、坩堝轉速、籽晶取向等,每個屏幕上展示的不僅是實時數據,還有模型預測出來的走向,以及歷史數據,誤差等各種維度的數據。
在看到這些數據時,陳輝也明白為什么這個問題會困擾大家這么長時間了,氧化鎵晶圓生長涉及數十個工藝變量,傳統數學優化方法全因子實驗設計需進行指數級實驗(2次),成本極高,難度極大。
當然,說到底還是因為每一個工藝背后作為支撐的基礎工藝水平不到,達不到工業化需要的精度,才需要他們從數學上想辦法,通過軟件的性能來彌補硬件的缺陷。
想明白這些問題后,陳輝再看向屏幕上的各種數據,眼前已然是不同的世界。
溶液擴散模型與實際有偏差,只需要修正模型熱力學參數即可,鄂老他們做不到,只不過是因為他們找不到一個準確的切入點,沒理清模型與實際現象之間的聯系罷了。
但陳輝,一眼就看出來了。
在短暫的思考后,他拿起筆,在草稿紙上寫寫畫畫起來。
一旁的鄂維南院士停止了喋喋不休,瞪大眼睛看向陳輝,雖然他知道陳輝來了肯定能解決問題,但這才來多久?
十幾分鐘而已!
他就找到問題所在了?
雖然他也想早點解決這些問題,但如果陳輝真的只用十幾分鐘就解決了這個問題,會顯得他們很呆。
陳輝不知道鄂老在想些什么,他已然沉浸在了浩瀚如海的數據中。
通過DFT計算Ga和O的形成能,修正LSW模型的擴散系數公式……
十幾分鐘后,陳輝就已經得到了一個全新的LSW模型。
“驗證一下。”
將草稿紙上的模型遞給蔻依。
蔻依愣了一下才反應過來,拿著草稿紙上的模型,將它轉換成機器語言。
整個實驗室頓時行動起來。
張星他們這些外來者很是不解的看著這一幕,那個家伙不過是花了十幾分鐘計算出來一個模型,就要讓他們這么多人花費幾十個小時去驗證?
這,合理嗎?
更讓他不解的是,除了他們之外的實驗室中其他人,都毫不猶豫的開始驗證,就像這是天經地義的事情一般。
他不理解。
但不知道為什么,看到這些人的反應,他也被帶動了起來,下意識的配合起來。
希望他能成功吧!