第443章 意料之外的结果

  “这倒也是，我听徐学长说你今天要入组？”

  听到杨兴武的话，罗继勇点了点头，目前来看也只有这个解释说的通。

  这几天听学长说，今年暑假是京大最平静的假期，学校里的不少老师都去参与讨论，张教授隔三差五就会消失上几天，想来也是参与到了其中。

  “对，你来做什么实验？”

  看到杨兴武和罗继勇如此熟络，徐向东当即解释起来。

  “原来你们认识，这倒省了我介绍。罗学弟在立项不久就进入我们组，他是于教授的得意门生，来实验室不到两个月，就在蓝光LED项目上取得了重大突破。

  这也是我待会要给你介绍的，走走，咱们进办公室说。”

  徐向东说着邀请两人进了办公室。

  杨兴武听到这话，顿时来了兴趣，没想到第一天入组就有好消息传来，这么看的话，要不了多久，蓝光LED就能突破。

  走进办公室刚坐下，他就迫不及待的问道：

  “徐学长，你刚才说的重大突破是什么？这么说咱们氮化镓成功了？”

  “可以这么说。根据我们收集的现有资料来看。

  在六十年代末，赫伯特·马鲁斯卡首先用化学气相沉积的方法在蓝宝石衬底上制得大面积的氮化镓薄膜。

  北美RCA实验室的雅克·潘科夫做出了金属-绝缘体-半导体（简称MIS）结构的蓝光LED，但是它的光很微弱，发光率还不到0.1%。

  如果要使LED发出更明亮的光，必须采用P—N结构的二极管才行。但是P型氮化镓非常难以制备，潘科夫的团队卡在了那里，项目由此被砍掉。

  五年前，赤崎勇在国际上展示了氮化镓的成果，结果并未引发反响，至此公开的氮化镓研究就陷入了停止。

  两个多月前，你说动张教授重启氮化镓项目的研究。

  说实话，我们一直是不太看好。

  这两个月，我们在复制赫伯特·马鲁斯卡和雅克·潘科夫的成果，成功制取氮化镓薄膜，并获得了蓝光LED。

  至此，我们也和潘科夫他们一样，陷入了同样的问题。

  张教授就让我们尝试你的办法，在金属有机化学气相沉积法当中添加加入铝、砷、铟等各种元素，试图制备不同的复合氮化镓薄膜，以此提高氮化镓的发光效率。

  这也是我们这两个月来的主要工作。

  你也知道化学气相沉积法耗时比较久，很多时候只能靠时间磨。

  前几天，罗学弟无意中发现用电子射线照射氮化镓晶体薄膜后蓝光增强了，这是制作P型氮化镓的关键一步，整个实验室轰动不已。

  原本还想跟你说一声，没想到你回老家了。

  杨学弟，你可能不明白这是什么意思？就拿盖房子来说，P型氮化镓就是绝好的地基，虽然现在还没有成功，总归给了我们方向，让大家看到了成功的可能。”

  徐向东很是激动的说着，原本他们对杨兴武的坚持还有所怀疑，罗学弟的发现让大家看到了希望，如果完成杨兴武说的复合型氮化镓，再加上P型氮化镓晶体，蓝光LED至此再无争论。

  正是看到了这样的希望，大家研发的热情，越发高涨起来，每天起早贪黑的做着研究，就是希望有天能够实现杨兴武说的：追赶并超越国际先进水平。

  “徐学长过奖了，当时在实验室待着无聊，我就突发奇想试试，没想到就成功了。”

  听着徐向东的夸赞，罗继勇有些不好意思。

  两个月前，在听了杨兴武的分享会后，他就想着出一份力，当时老师推荐自己来张教授的实验室帮忙，自己学的专业，对于半导体的研究还真有不少帮助。

  发光二级管具有单向导电性，是一种能将电能转化为光能的半导体元件。它的基本结构是P-N结，由两种不同极性的半导体材料组成，其中一种是P型半导体，另一种是N型半导体。

  P型半导体也称为空穴型半导体，即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体。在P型半导体中，空穴为多子，自由电子为少子，主要靠空穴导电。空穴主要由杂质原子提供，自由电子由热激发形成。掺入的杂质越多，空穴的浓度就越高，导电性能就越强。

  N型半导体也称为电子型半导体，即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。

  当加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在P-N结附近数微米的范围内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光……来到实验室，了解了蓝光LED的发展史后，他对杨兴武提议制备的复合氮化镓薄膜不是很认可。

  虽然制备出高质量的氮化镓薄膜可以提高发光效率，如果无法得到P型氮化镓，这一切的努力就是空中楼阁。

  是以，在复刻老外实验的氮化镓薄膜时，罗继勇一直想着验证P型氮化镓的可行性。

  鉴于LED是半导体还都是P-N结，于是他就想到了用电子射线照射的方法来验证，徐学长他们复刻出来的蓝光LED的发光效率不到0.1%，在经过电子射线照射以后，蓝光强度明显增强了数倍。

  这还只是氮化镓薄膜，如果制备出氮化镓晶体，蓝光亮度必然可以再上一个台阶。

  如此一来，也能从侧面验证氮化镓可以作为制备蓝光LED的材料。

  昨天做实验时，罗继勇听徐学长说杨兴武今天回来，今天他特意起了个大早过来。

  去年军训输给了杨兴武，他还有点不服气，两年的时间过去，杨兴武取得的成绩有目共睹，看到差距的同时也让他有了动力。

  两个月前，听了杨兴武的分享会后，老师建议他来练手，正好还是杨兴武的项目，他就来了。

  杨兴武高考时取得了理科全满分的成绩，自己也不算太差，只是数学差了些，两年过去，自己一直在物理领域深耕。

  上次军训输给了杨兴武，这次在自己擅长的领域内，必然不可能再输。

  “罗同学佩服！这下咱们就可以加快研究了。”

  听着徐向东和罗继勇的话，杨兴武不由得感叹，京大果然不缺少天才。

  他原本还想着循序渐进，先制备出高质量的氮化镓薄膜，生产出高质量的氮化镓晶体后，再去攻克P型氮化镓。

  按照历史进程，原诺贝尔得主发现电子射线氮化镓晶体可以使蓝光增强，还会晚上几年，只要在此之前截胡就行，没想到罗继勇的出现，加速了这一进程。

  但是一想到罗继勇也曾是一省理科状元，师承于于教授，一切又说得通了。

  既然解决了后顾之忧，让徐学长他们看到了氮化镓材料的可行性，趁着士气高昂，还能提高研究效率。

  “杨学弟说的不错，这也是我打算跟你说的。”

  听到杨兴武的话，徐向东很是高兴，当即从柜子里拿出早就准备好的资料放到了杨兴武面前。

  “杨学弟，你看看，这是两个月来的实验汇总，还有经费花销明细，你有不明白的尽管问我。”

  “麻烦徐学长了，你们喝茶，我先看看。”

  看到摆到面前的文件，杨兴武没再推辞，当即拿起资料看了起来。

  回到学校这两天，他也为入组做了不少准备，虽然好些年没做实验了，自从决定要搞LED项目时，他就有意无意地去了解涉及到的相关实验。

  刚才徐学长说的金属有机化学气相沉积法，就是化学气相沉积的一种，主要应用于生产高质量、高性能固体材料的真空沉积方法，通常用于半导体工业生产薄膜。

  在复制老外的实验当中，主要是用晶片（蓝宝石）暴露于一种或多种挥发性前驱体中，这些前驱体在衬底表面上反应和/或分解以产生所需的沉积物。

  通常情况下，这一过程还会产生挥发性副产物，这些副产物通过流经反应室的气流被去除。

  赫伯特·马鲁斯卡的办法是用氯化氢气体与金属镓在高温下反应生成氯化镓，然后再与氨气反应生成氮化镓，这种方法的生长速率很快(可达到0.5μm/min)，可以得到很厚的薄膜，但由此得到的外延晶体有较高的本底N型载流子浓度，故而发光效率只有可怜的0.1%。

  “兴武来了？向东和继勇你们也在。”

  张明礼带着两个学生走进会议室，看到杨兴武在会议室当即打了个招呼。

  “张教授好！”

  “老师好！”

  “坐、都坐，别这么客气。兴武，经费明细向东都给你了吧？有没有哪里合适的，你说我们马上就改。”

  看到杨兴武三人起身，张明礼赶忙招呼三人坐下。

  “张教授言重了，经费本来就是花的，现在取得了这么大的成绩，两个月的时间就验证了氮化镓的材料可行性，追加投资势在必行。”

  “那不成，一码归一码，有了成绩，钱也不能乱花。

  何况这成绩是继勇取得的，说来惭愧，我带了两个研究生，一个准研究生，研究了两个多月，才堪堪完成氮化镓薄膜的制备。

  没想到继勇一个多月就验证了P型氮化镓的可行性。

  原本我还担心钱会打水漂，这下好了，验证了氮化镓的可行性以后，咱们就可以好好搞研究了。”

  “您说的不错，是该好好研究，争取早日追赶上其他科研团队的研发进度。

  只是两个月的时间，你们花了三万，这个花法……”

  “咳，兴武，我们可没瞎花！那上面都有花销明细，支出大头都是实验设备，这些可以一直用，接下来只要买实验材料就好，咱们再节省一些，应该能多用一段时间。”

  张明礼赶忙解释起来，做实验两个月花了三万，确实花的有点多，许多设备都要买，就这还是自己从其他实验室一个个厚着脸皮借出来的，要是全换新的，没有七八万打不住，看杨兴武的反应，好像不太满意，万一他要是停止投资，剩下的十几万肯定不够研发。

  “是啊！杨学弟，还有很多设备都是老师从其他实验室借来的，学校没有的设备我们才花钱买的。”

  “是啊！”

  看到杨兴武的反应，徐向东几个学生赶忙帮着解释了起来，才刚刚看到希望，要是因为花钱问题中断了研究，那可就亏大发了。

  听着四人的解释，罗继勇饶有兴致地盯着杨兴武，打算看他怎么处理，LED研究可不像拉杆箱那么简单。

  “张教授、徐学长，你们误会了。

  先听我说完，前段时间我忙着分享会和拉杆箱的专利授权的事儿，之后又开始期末考试，前几天，我大哥结婚，回了趟老家，回了来学校后，这两天我一直在为入组做准备。

  还记得一个多月前，张教授看到报纸找到我，当时我就承诺过，现在我还是同样的想法。

  磨刀不误砍柴工，买实验器材我是支持的，刚才的实验汇总我也看了，很多都是因为实验样本太少，化学气相沉积法虽然不错但是耗时可不短，咱们不能干等着！

  实验材料缺少，咱们就多准备上几个。

  早在LED项目立项之初，我就跟您提过，老外在硒化锌的研究上走出了很远，咱们只能另辟蹊径追赶。

  好在在罗同学的帮助下，咱们验证了氮化镓材料的可行性。

  接下来咱们就大干一场，全力研发，争取早日研发出高质量的氮化镓薄膜。

  过去两个月，您一共花了三万，按照这个花法，这二十多万，得一年才能花完，这样做是省钱。

  但追赶老外却是越来越远，他们一年几百上千万美元的投入，没有结果，咱们再这么省，等老外出了成绩，再省钱又有什么用？”

  “兴武，你的意思我明白，之前我是怕钱打水漂，现在验证过可行性后，自然得放开手脚。

  你放心，剩下的十几万，要不了多久就不够了，到时候你可别小气！”

  听到这话，张明礼顿时松了一口气，难得和杨兴武开起了玩笑。

  “张教授，放心吧！拉杆箱专利授权的钱已经到账，这120万就是我为LED项目准备的。

  花的越快越好，不够了再找我要，哪怕学校不投资，我也会一直支持下去。

  制备一个氮化镓薄膜要耗费一两个月的时间，咱们的时间不充裕，那就扩大规模，一个不够就制备十个，十个不够就制备一百个。

  我就一个要求，不惜代价，一定要赶在硒化锌成功前出结果。”