“哦?”
陈辉虽然已经是教授了,但上学的时间还没有蔻依长,更没有出过留学过,对外面的情况还真不是很了解。
“不止是萨克雷大学,西方大多数学校都是这样,米国或许还好一些,大一新生是可以申请宿舍的,高年级同学即便申请,也需要抽签才有宿舍,很少有学校能够保证大学生四年都有宿舍住。”
蔻依给自己的老师科普到,“大英等国家的高校,就算是大一,也需要申请,其余的都需要自己去外面租房住。”
“即便学校提供宿舍,住宿费也都不便宜,小城市还好,大城市的学校通常单人间在八千美元一年左右,双人间则是四千美元左右……英国伦敦的平均周租为368英镑约3328元华夏币,这还是学校提供的宿舍,在外面租房更贵。”
“所以即便是米国,大多数普通人家的学生,大学还没毕业就已经欠下一笔巨款了。”
“至于研究生,默认不会提供宿舍。”
或许是才刚来华夏没多久,蔻依还没有染上其他留学生的毛病,所以,对于学校的宿舍政策,她哪里有什么意见,她感觉自己就是来到了天堂啊。
在西方国家,上哪找这么便宜的宿舍?
天堂都找不到。
“啊?”
陈辉沉默了。
他一直把一千块一学期的住宿费当成正常情况呢,虽然是四人间或者六人间,条件是差了点,但即便换算一下,这个价格也是很良心的。
“申请宿舍?”
陈辉默默记下了,准备跟王启明商量一下,他觉得这是个很不错的政策。
以后就只给留学生准备30%的宿舍,让他们申请宿舍,绩点太差的就自己去外面租房子得了,也给老百姓创造点收入,当然,他希望这不会给房东带来麻烦。
至于留学生的福利,也该砍一砍了,先砍个90%看看成效,这些经费拿来给自己同胞发奖学金,搞活动他不香吗?
这样一来,还能提高留学生的整体素质,对学校也是有好处的。
毕竟,没有高福利,成绩越差读书越贵,还远离家乡,很多留学生就不会选择过来了。
这也算是因材施教了,孔老夫子活过来也得夸他孺子可教。
心中定计。
陈辉也不着急去实施,而是看向蔻依,对方这个点过来找他,肯定是有问题想要请教的,如果他没猜错,“是氧化镓工业化遇到问题了?”
“是的,老师。”
蔻依神色沮丧,“氧化镓工业化良率依旧很低,成本太高,根本达不到工业化的标准。”
大家在发现氧化镓后会这么兴奋,是因为氧化镓这种材料可通过熔体法,比如导模法、铸造法,生长大尺寸单晶,成本仅为碳化硅的1/3,且单晶生长速度更快,导模法生长速率达30mm/h,碳化硅仅2-5 mm/h。
这就意味着氧化镓性能更高,成本更低,生产速度还很快,具有极强的工业化潜力。
没想到因为制备设备的问题,导致氧化镓并没有达到理论的低成本,反而因为良率问题,成本远比预料的高得多,生产速度也远不及预期,想要完成工业化生产,目前的工艺显然是完全不够的。
上次她就来找过陈辉,说了关于温控还有材料缺陷控制等方面的问题,当时陈辉就给她指点了一下方向,没想到还没有解决。
倒是坩埚的问题,鄂维南院士已经解决了,他们利用陈辉的模型,研究出了一种新型的铜基材料,可以耐3000摄氏度的高温,解决了垂直布里奇曼法制备氧化镓时的一大难题。
“具体说说。”
陈辉好整以暇,胸有成竹的问道。
他从来不怕问题太难,有问题,反而是好事。
蔻依深吸一口气,问题实在太多,一时间竟不知道该从哪里说起好,在脑海中组织了好半天语言,才开口说道,“传统LSW模型假设熔体为理想溶液,但氧化镓熔体含镓空位和氧间隙等缺陷,实际扩散速率比模型预测低30%。”
“有限元仿真中热导率参数取经验值,氧化镓热导率1.9 W/m·K,但实际晶圆因杂质掺杂了Si、Mg,热导率波动±20%,导致温度场预测误差达±15%……”
“我们也考虑过引入机器学习,用超算来训练预测模型,但氧化镓晶圆量产中,缺陷数据,如位错、裂纹具有低概率、高维度特征,这就导致良品数据占比95%,缺陷数据仅5%,模型易陷入‘过拟合良品’,漏检缺陷率高达10%!”
鄂维南院士是机器学习方面的专家,引入机器学习倒也是应有之理,没想到这都遇到了问题,看来氧化镓的工业化的确没预想中的那么简单。
“氧化镓晶圆生长涉及温度场、流场、应力场、电场的多物理场耦合,导模法生长中,熔体流动影响温度梯度,温度梯度又导致晶体应力,传统单场仿真无法准确预测工艺结果……”
“量产产线要求工艺参数,提拉速度、温度等要求毫秒级响应,但传统数学MPC模型需迭代求解优化问题,计算耗时达秒级,根本无法满足实时控制需求……”
蔻依显然是有备而来,这些问题她早已烂熟于心,竹筒倒豆子般的倒给了陈辉。
实际问题比蔻依提出的还要多得多,只是如果上面这些主要问题能够解决一两个,就基本上能满足氧化镓工业化问题了。
“我们去实验室看看吧。”
陈辉起身。
光是听这些问题,他也没有什么太好的办法,具体问题具体分析,实验中遇到的问题,还得去实验室看看才行。
“老师,您终于决定出手了?”
蔻依双眼绽放出明亮的光芒,不过很快又再次变得沮丧,“都怪我们太没用了。”
老师在完成样品制备后就放手让他们去研究,没想到他们拖了这么长时间都没能解决这些问题,的确是让人失望的。
“你还年轻,遇到问题解决不了很正常,也不是所有问题都能解决的,只要还能进步,就是好事。”
陈辉往物理学院实验大楼走去,顺便安慰了一下自己这位研究生。
蔻依却愣愣的看向陈辉,一时间不知道该说些什么好。
“年轻?”
“您是不是忘了您今年才十七,比我还小五岁?”
当然,这个话她终究还是没有说出口,坐在老师骑的电驴的后座在校园兜风的感觉,让她有些沉醉,她不想打破这份美好。
欢乐时光总是短暂的。
很快两人就来到了实验大楼。
上三楼,进入实验室,
实验室中多了许多陌生的面孔,陈辉知道,这应该是上面派来协助氧化镓工业化研究的人员。
正在忙碌的鄂维南院士和杨驰几人并没有注意到他的到来,直到陈辉来到控制台查看数据时。
“你在干什么?”
“别乱动!”
鄂维南院士暴躁的声音从旁边传来,蔻依下意识的往陈辉身后躲了躲,别看鄂老平时对陈辉很是客气,但在做实验时,他无疑是暴君般的存在。
尤其是在实验不顺的时候,普通人都会变得暴躁,更何况原本就是火山的鄂老了。
实验室其他人也都看了过来,他们早已经领教过鄂老的暴脾气了,刚才他们的最新一次尝试才刚失败,鄂老正在气头上,也不知道这个新人是谁的部将,这下子恐怕是要触霉头了。
“啊?”
陈辉转头看过去,有些诧异,他也是第一次见到这样的鄂老。
“陈辉?”
看清楚陈辉的正脸后,鄂老满脸暴躁瞬间化作春风暖阳,满脸惊喜的说道,“你终于舍得出山了!”
“最近在研究其他问题,这不,刚解决完就过来了嘛。”
陈辉笑着说道。
“解决完?”
鄂维南敏锐的抓住了陈辉话里的信息,惊讶的问道,“你解决那个问题了?”
“如果您说的是杨米尔斯理论。”
陈辉笑着点头,“那么,是的。”
“你真的解决了?!”
鄂维南惊呼一声,一时间不知道该如何形容自己此时的心情,看着眼前这个年轻人,让他有种在做梦的感觉。
过了好半晌,他才回过神来。
“恭喜!”
这下子,大家还在争论的,关于陈辉能不能拿到下届菲尔兹奖的问题,终于不会再有争议了。
“既然如此,那你现在也算是有时间了,快来帮我们看看这些问题吧。”
鄂维南拉着陈辉来到总控台,上面堆满了凌乱的草稿纸,足可见鄂老的确是被这些问题折磨得焦头烂额了。
“那个小家伙是谁啊?”
新来的研究员张星看向旁边的杨驰,好奇的问道。
他来实验室这么长时间,可从来没见过鄂维南院士对谁这么客气过,不要说笑脸相迎,和颜悦色,就是心平气和都很少。
“你不认识陈辉?”
“他就是陈辉?”
张星顿时肃然起敬,他的确不认识陈辉,但他怎么可能不知道陈辉,他会到这里来,也都是因为这位捣鼓出了新型半导体材料。
只是他没想到,陈辉竟然这么年轻!
“他来了,我们的实验就有救了!”
原本同样焦头烂额的杨驰也心头一松,神色肉眼可见的变得开心起来,跟陈辉合作了好几次,他现在对陈辉已经产生了一种盲目的自信。
“他真的有这么厉害?”
张星对杨驰的这种变化很是不理解,他知道陈辉在数学上的造诣很高,或许在国内都找不到几个比他更强的。
但他难道还对实验材料学也很有造诣?
“应该用不了多久你就会明白了。”
杨驰没有多说,事实胜于雄辩。
张星看向控制台上跟鄂维南院士讨论的陈辉,眼神中带着迟疑,他倒是希望陈辉真的能有杨驰说的那样厉害,作为国家特殊机构的研究员,他比任何人都希望氧化镓能够工业化量产,也比任何人都清楚,那将是何等的盛世!
……
实验流程陈辉早就有所了解,并不需要鄂老过多解释。
总控台上足有十多面屏幕,上面是实时监控的各种参数的实时监控数据,温度、压力、气体流量、坩埚转速、籽晶取向等,每个屏幕上展示的不仅是实时数据,还有模型预测出来的走向,以及历史数据,误差等各种维度的数据。
在看到这些数据时,陈辉也明白为什么这个问题会困扰大家这么长时间了,氧化镓晶圆生长涉及数十个工艺变量,传统数学优化方法全因子实验设计需进行指数级实验(2次),成本极高,难度极大。
当然,说到底还是因为每一个工艺背后作为支撑的基础工艺水平不到,达不到工业化需要的精度,才需要他们从数学上想办法,通过软件的性能来弥补硬件的缺陷。
想明白这些问题后,陈辉再看向屏幕上的各种数据,眼前已然是不同的世界。
溶液扩散模型与实际有偏差,只需要修正模型热力学参数即可,鄂老他们做不到,只不过是因为他们找不到一个准确的切入点,没理清模型与实际现象之间的联系罢了。
但陈辉,一眼就看出来了。
在短暂的思考后,他拿起笔,在草稿纸上写写画画起来。
一旁的鄂维南院士停止了喋喋不休,瞪大眼睛看向陈辉,虽然他知道陈辉来了肯定能解决问题,但这才来多久?
十几分钟而已!
他就找到问题所在了?
虽然他也想早点解决这些问题,但如果陈辉真的只用十几分钟就解决了这个问题,会显得他们很呆。
陈辉不知道鄂老在想些什么,他已然沉浸在了浩瀚如海的数据中。
通过DFT计算Ga和O的形成能,修正LSW模型的扩散系数公式……
十几分钟后,陈辉就已经得到了一个全新的LSW模型。
“验证一下。”
将草稿纸上的模型递给蔻依。
蔻依愣了一下才反应过来,拿着草稿纸上的模型,将它转换成机器语言。
整个实验室顿时行动起来。
张星他们这些外来者很是不解的看着这一幕,那个家伙不过是花了十几分钟计算出来一个模型,就要让他们这么多人花费几十个小时去验证?
这,合理吗?
更让他不解的是,除了他们之外的实验室中其他人,都毫不犹豫的开始验证,就像这是天经地义的事情一般。
他不理解。
但不知道为什么,看到这些人的反应,他也被带动了起来,下意识的配合起来。
希望他能成功吧!
陈辉虽然已经是教授了,但上学的时间还没有蔻依长,更没有出过留学过,对外面的情况还真不是很了解。
“不止是萨克雷大学,西方大多数学校都是这样,米国或许还好一些,大一新生是可以申请宿舍的,高年级同学即便申请,也需要抽签才有宿舍,很少有学校能够保证大学生四年都有宿舍住。”
蔻依给自己的老师科普到,“大英等国家的高校,就算是大一,也需要申请,其余的都需要自己去外面租房住。”
“即便学校提供宿舍,住宿费也都不便宜,小城市还好,大城市的学校通常单人间在八千美元一年左右,双人间则是四千美元左右……英国伦敦的平均周租为368英镑约3328元华夏币,这还是学校提供的宿舍,在外面租房更贵。”
“所以即便是米国,大多数普通人家的学生,大学还没毕业就已经欠下一笔巨款了。”
“至于研究生,默认不会提供宿舍。”
或许是才刚来华夏没多久,蔻依还没有染上其他留学生的毛病,所以,对于学校的宿舍政策,她哪里有什么意见,她感觉自己就是来到了天堂啊。
在西方国家,上哪找这么便宜的宿舍?
天堂都找不到。
“啊?”
陈辉沉默了。
他一直把一千块一学期的住宿费当成正常情况呢,虽然是四人间或者六人间,条件是差了点,但即便换算一下,这个价格也是很良心的。
“申请宿舍?”
陈辉默默记下了,准备跟王启明商量一下,他觉得这是个很不错的政策。
以后就只给留学生准备30%的宿舍,让他们申请宿舍,绩点太差的就自己去外面租房子得了,也给老百姓创造点收入,当然,他希望这不会给房东带来麻烦。
至于留学生的福利,也该砍一砍了,先砍个90%看看成效,这些经费拿来给自己同胞发奖学金,搞活动他不香吗?
这样一来,还能提高留学生的整体素质,对学校也是有好处的。
毕竟,没有高福利,成绩越差读书越贵,还远离家乡,很多留学生就不会选择过来了。
这也算是因材施教了,孔老夫子活过来也得夸他孺子可教。
心中定计。
陈辉也不着急去实施,而是看向蔻依,对方这个点过来找他,肯定是有问题想要请教的,如果他没猜错,“是氧化镓工业化遇到问题了?”
“是的,老师。”
蔻依神色沮丧,“氧化镓工业化良率依旧很低,成本太高,根本达不到工业化的标准。”
大家在发现氧化镓后会这么兴奋,是因为氧化镓这种材料可通过熔体法,比如导模法、铸造法,生长大尺寸单晶,成本仅为碳化硅的1/3,且单晶生长速度更快,导模法生长速率达30mm/h,碳化硅仅2-5 mm/h。
这就意味着氧化镓性能更高,成本更低,生产速度还很快,具有极强的工业化潜力。
没想到因为制备设备的问题,导致氧化镓并没有达到理论的低成本,反而因为良率问题,成本远比预料的高得多,生产速度也远不及预期,想要完成工业化生产,目前的工艺显然是完全不够的。
上次她就来找过陈辉,说了关于温控还有材料缺陷控制等方面的问题,当时陈辉就给她指点了一下方向,没想到还没有解决。
倒是坩埚的问题,鄂维南院士已经解决了,他们利用陈辉的模型,研究出了一种新型的铜基材料,可以耐3000摄氏度的高温,解决了垂直布里奇曼法制备氧化镓时的一大难题。
“具体说说。”
陈辉好整以暇,胸有成竹的问道。
他从来不怕问题太难,有问题,反而是好事。
蔻依深吸一口气,问题实在太多,一时间竟不知道该从哪里说起好,在脑海中组织了好半天语言,才开口说道,“传统LSW模型假设熔体为理想溶液,但氧化镓熔体含镓空位和氧间隙等缺陷,实际扩散速率比模型预测低30%。”
“有限元仿真中热导率参数取经验值,氧化镓热导率1.9 W/m·K,但实际晶圆因杂质掺杂了Si、Mg,热导率波动±20%,导致温度场预测误差达±15%……”
“我们也考虑过引入机器学习,用超算来训练预测模型,但氧化镓晶圆量产中,缺陷数据,如位错、裂纹具有低概率、高维度特征,这就导致良品数据占比95%,缺陷数据仅5%,模型易陷入‘过拟合良品’,漏检缺陷率高达10%!”
鄂维南院士是机器学习方面的专家,引入机器学习倒也是应有之理,没想到这都遇到了问题,看来氧化镓的工业化的确没预想中的那么简单。
“氧化镓晶圆生长涉及温度场、流场、应力场、电场的多物理场耦合,导模法生长中,熔体流动影响温度梯度,温度梯度又导致晶体应力,传统单场仿真无法准确预测工艺结果……”
“量产产线要求工艺参数,提拉速度、温度等要求毫秒级响应,但传统数学MPC模型需迭代求解优化问题,计算耗时达秒级,根本无法满足实时控制需求……”
蔻依显然是有备而来,这些问题她早已烂熟于心,竹筒倒豆子般的倒给了陈辉。
实际问题比蔻依提出的还要多得多,只是如果上面这些主要问题能够解决一两个,就基本上能满足氧化镓工业化问题了。
“我们去实验室看看吧。”
陈辉起身。
光是听这些问题,他也没有什么太好的办法,具体问题具体分析,实验中遇到的问题,还得去实验室看看才行。
“老师,您终于决定出手了?”
蔻依双眼绽放出明亮的光芒,不过很快又再次变得沮丧,“都怪我们太没用了。”
老师在完成样品制备后就放手让他们去研究,没想到他们拖了这么长时间都没能解决这些问题,的确是让人失望的。
“你还年轻,遇到问题解决不了很正常,也不是所有问题都能解决的,只要还能进步,就是好事。”
陈辉往物理学院实验大楼走去,顺便安慰了一下自己这位研究生。
蔻依却愣愣的看向陈辉,一时间不知道该说些什么好。
“年轻?”
“您是不是忘了您今年才十七,比我还小五岁?”
当然,这个话她终究还是没有说出口,坐在老师骑的电驴的后座在校园兜风的感觉,让她有些沉醉,她不想打破这份美好。
欢乐时光总是短暂的。
很快两人就来到了实验大楼。
上三楼,进入实验室,
实验室中多了许多陌生的面孔,陈辉知道,这应该是上面派来协助氧化镓工业化研究的人员。
正在忙碌的鄂维南院士和杨驰几人并没有注意到他的到来,直到陈辉来到控制台查看数据时。
“你在干什么?”
“别乱动!”
鄂维南院士暴躁的声音从旁边传来,蔻依下意识的往陈辉身后躲了躲,别看鄂老平时对陈辉很是客气,但在做实验时,他无疑是暴君般的存在。
尤其是在实验不顺的时候,普通人都会变得暴躁,更何况原本就是火山的鄂老了。
实验室其他人也都看了过来,他们早已经领教过鄂老的暴脾气了,刚才他们的最新一次尝试才刚失败,鄂老正在气头上,也不知道这个新人是谁的部将,这下子恐怕是要触霉头了。
“啊?”
陈辉转头看过去,有些诧异,他也是第一次见到这样的鄂老。
“陈辉?”
看清楚陈辉的正脸后,鄂老满脸暴躁瞬间化作春风暖阳,满脸惊喜的说道,“你终于舍得出山了!”
“最近在研究其他问题,这不,刚解决完就过来了嘛。”
陈辉笑着说道。
“解决完?”
鄂维南敏锐的抓住了陈辉话里的信息,惊讶的问道,“你解决那个问题了?”
“如果您说的是杨米尔斯理论。”
陈辉笑着点头,“那么,是的。”
“你真的解决了?!”
鄂维南惊呼一声,一时间不知道该如何形容自己此时的心情,看着眼前这个年轻人,让他有种在做梦的感觉。
过了好半晌,他才回过神来。
“恭喜!”
这下子,大家还在争论的,关于陈辉能不能拿到下届菲尔兹奖的问题,终于不会再有争议了。
“既然如此,那你现在也算是有时间了,快来帮我们看看这些问题吧。”
鄂维南拉着陈辉来到总控台,上面堆满了凌乱的草稿纸,足可见鄂老的确是被这些问题折磨得焦头烂额了。
“那个小家伙是谁啊?”
新来的研究员张星看向旁边的杨驰,好奇的问道。
他来实验室这么长时间,可从来没见过鄂维南院士对谁这么客气过,不要说笑脸相迎,和颜悦色,就是心平气和都很少。
“你不认识陈辉?”
“他就是陈辉?”
张星顿时肃然起敬,他的确不认识陈辉,但他怎么可能不知道陈辉,他会到这里来,也都是因为这位捣鼓出了新型半导体材料。
只是他没想到,陈辉竟然这么年轻!
“他来了,我们的实验就有救了!”
原本同样焦头烂额的杨驰也心头一松,神色肉眼可见的变得开心起来,跟陈辉合作了好几次,他现在对陈辉已经产生了一种盲目的自信。
“他真的有这么厉害?”
张星对杨驰的这种变化很是不理解,他知道陈辉在数学上的造诣很高,或许在国内都找不到几个比他更强的。
但他难道还对实验材料学也很有造诣?
“应该用不了多久你就会明白了。”
杨驰没有多说,事实胜于雄辩。
张星看向控制台上跟鄂维南院士讨论的陈辉,眼神中带着迟疑,他倒是希望陈辉真的能有杨驰说的那样厉害,作为国家特殊机构的研究员,他比任何人都希望氧化镓能够工业化量产,也比任何人都清楚,那将是何等的盛世!
……
实验流程陈辉早就有所了解,并不需要鄂老过多解释。
总控台上足有十多面屏幕,上面是实时监控的各种参数的实时监控数据,温度、压力、气体流量、坩埚转速、籽晶取向等,每个屏幕上展示的不仅是实时数据,还有模型预测出来的走向,以及历史数据,误差等各种维度的数据。
在看到这些数据时,陈辉也明白为什么这个问题会困扰大家这么长时间了,氧化镓晶圆生长涉及数十个工艺变量,传统数学优化方法全因子实验设计需进行指数级实验(2次),成本极高,难度极大。
当然,说到底还是因为每一个工艺背后作为支撑的基础工艺水平不到,达不到工业化需要的精度,才需要他们从数学上想办法,通过软件的性能来弥补硬件的缺陷。
想明白这些问题后,陈辉再看向屏幕上的各种数据,眼前已然是不同的世界。
溶液扩散模型与实际有偏差,只需要修正模型热力学参数即可,鄂老他们做不到,只不过是因为他们找不到一个准确的切入点,没理清模型与实际现象之间的联系罢了。
但陈辉,一眼就看出来了。
在短暂的思考后,他拿起笔,在草稿纸上写写画画起来。
一旁的鄂维南院士停止了喋喋不休,瞪大眼睛看向陈辉,虽然他知道陈辉来了肯定能解决问题,但这才来多久?
十几分钟而已!
他就找到问题所在了?
虽然他也想早点解决这些问题,但如果陈辉真的只用十几分钟就解决了这个问题,会显得他们很呆。
陈辉不知道鄂老在想些什么,他已然沉浸在了浩瀚如海的数据中。
通过DFT计算Ga和O的形成能,修正LSW模型的扩散系数公式……
十几分钟后,陈辉就已经得到了一个全新的LSW模型。
“验证一下。”
将草稿纸上的模型递给蔻依。
蔻依愣了一下才反应过来,拿着草稿纸上的模型,将它转换成机器语言。
整个实验室顿时行动起来。
张星他们这些外来者很是不解的看着这一幕,那个家伙不过是花了十几分钟计算出来一个模型,就要让他们这么多人花费几十个小时去验证?
这,合理吗?
更让他不解的是,除了他们之外的实验室中其他人,都毫不犹豫的开始验证,就像这是天经地义的事情一般。
他不理解。
但不知道为什么,看到这些人的反应,他也被带动了起来,下意识的配合起来。
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