当前位置:首页 > 科研成果库

别抢AI大模型风口,微纳制造技术才是卡脖子领域的真金矿

2026-08-20 09:04:46小研科研成果库14
去年去深圳坪山先进制造展,站在一台两米高的电子束光刻设备面前,我攥着手里刚打印的国产5nm功率芯片样片,后背发毛。 我们聊了大半年AI,聊了大半年芯片自主,可很少有人聊,那些指甲盖大小的芯片,那些能感知零点几克压力的传感器,那些效率破纪录的钙钛矿电池,到底是怎么"刻"出来的。 答案就是微纳制造。

不是所有带"纳米"的,都是蹭流量的智商税

很多人对"纳米"两个字的印象,还停留在朋友圈卖的纳米养生杯、纳米抗菌内裤,一听到微纳就觉得是骗子。 说实话,我之前也这么想。直到进了985的微纳实验室参观,穿着全套防尘服进了百级超净间,我才知道真正的微纳制造是什么。 简单说,就是在1微米到100纳米的尺度上,精准加工出我们需要的结构,小到芯片的晶体管,大到飞机的隐身涂层,全靠它。 实验室百级超净间微纳制造光刻机工作台实验室百级超净间微纳制造光刻机工作台 一根头发丝直径大概是50微米,换算成纳米就是5万纳米。你要做的结构,可能只有10纳米,相当于头发丝的五千分之一。差一个原子不对,整个器件就废了。 你说难不难?真难。很多做微纳的博士,熬三四年,可能才做出一片合格的样片。 哪像那些卖日用品的,随便喷点东西就敢叫纳米科技,骗骗外行罢了。真正的微纳制造,是所有高端硬件的"地基"。你用的手机CMOS镜头,新能源汽车的IGBT功率芯片,连你做新冠抗原检测的试纸,上面的生物识别探针都是微纳加工做出来的。

国内微纳制造技术,现在跑到了什么位置?

这话没错,高端EUV极紫外光源的核心部件,我们确实还在追赶,距离ASML的顶级设备还有不小差距。 不过话说回来,我们早就不是十年前了,很多细分赛道已经实现了换道超车,只是没人愿意往外说而已。 去年清华大学微纳电子学系的团队,在《自然·光子学》发了成果,用非线性光学效应突破了激光直写的衍射极限,做出了最小8纳米的金属纳米结构,成本比电子束光刻低了快一半,还能做到大面积加工,直接解决了过去小批量加工成本高的行业痛点。 还有现在大火的柔性电子,用来做电子皮肤、可穿戴设备的微纳结构,国内用卷对卷微纳压印的工艺,做出来的成品成本只有进口的三分之一,现在已经给国内大半的可穿戴厂商供货了。 微纳制造加工出的8纳米芯片结构扫描电镜图微纳制造加工出的8纳米芯片结构扫描电镜图 我上个月见一个从硅谷回来的创业者,他说原来国外觉得我们只会抄,现在很多国外的研究所反过来买我们的微纳加工设备,因为性价比太高了。 当然,差距还是有的,不能瞎吹。比如高端的光刻胶,高精度的精密运动平台,我们还需要时间慢慢啃。但至少我们已经从0走到了1,接下来从1到100,只是时间问题。

下一个十年,微纳制造会改变哪些你看不见的生活

下一个十年,微纳制造会改变哪些你看不见的生活下一个十年,微纳制造会改变哪些你看不见的生活 很多人觉得微纳制造离自己很远,都是实验室里落灰的东西,其实再过三五年,你就能实实在在感受到它的变化。 先说脑机接口,现在马斯克的Neuralink闹得沸沸扬扬,可很多人不知道,那个能插进脑组织的微小电极阵列,核心就是微纳制造工艺。国内南京大学的团队,现在用微纳模压的方法做出来的电极,成本只有Neuralink的十分之一,已经在做动物试验了,未来渐冻症患者重新控制身体,说不定就要靠这个。 再说环保,现在河里的微塑料污染,普通的滤膜根本拦不住100纳米以下的微塑料,用微纳制造做的精准孔径滤膜,能把99.9%的纳米级微塑料拦下来,成本和普通滤膜差不多,现在已经在几个试点水厂用了。 还有航空航天,现在低轨卫星要组网,卫星越做越小,原来的抛物面天线太重,用微纳制造做的平面超表面天线,重量只有原来的五分之一,体积缩小四分之三,信号增益还更高,现在很多国内的小卫星已经用上了。 我认识一个做了三十年微纳的老教授,手上留着一块当年被光刻腐蚀液烫伤的疤,他说这辈子没赚过大钱,就是看着自己学生做出来的东西能用上,就知足了。 现在一级市场的钱都跑去抢AI项目,连做硬件的都要蹭AI的热度,可我始终觉得,AI再能吹,再能造概念,没有先进的微纳制造做硬件,就是空中楼阁。你连芯片都做不出来,还跑什么大模型? 对吧? 真正的大机会,从来都不是追风口追出来的,是蹲在实验室里,一点点磨出来的。微纳制造这颗埋在地下的金子,再过十年,所有人都会看见它发光。