4月13日,衡东县科协、县第一中学邀请了深圳大学半导体制造研究院执行院长郭登极教授,远程为衡东县第一中学的学生们上了一堂主题为"超级工程——中国芯,从纳米科技聊起"的科普讲座,通过网络视频连线方式,以通俗的语言拆解芯片奥秘,破解"卡脖子"技术认知误区,激发青少年科技报国热情。

讲座伊始,郭登极教授以"纳米"这一核心概念为切入点,用生活化的类比科普纳米科技的本质——1纳米等于10亿分之一米,仅为单个细菌直径的千分之一,正是这一微小尺度,承载着芯片产业的未来。他详细介绍了自己团队的核心研究领域——微纳米级制造与半导体芯片制造,同时展示了纳米科技的前沿应用:已投入实践的纳米机器人、具备超高强度与导电性的碳纳米管及石墨烯、可实现光学隐身的纳米"隐身衣"等,更分享了目前人类借助纳米技术设计太空电梯的梦想,让在场学生直观感受到"微小尺度里的大能量",明白纳米科技实现让普通人也能轻松进入空间站的梦想。

随后,郭登极教授聚焦团队的核心技术——微纳米3D打印技术,重点讲解了其中的聚焦离子束化学气相沉积技术,这种技术能以纳米级精度"雕刻"材料,实现微小器件的精准制造。为了让学生更易理解,他还在线展示了自己亲手制作的纳米琴、纳米集体照片,用直观的实物打破学生对"纳米科技"的距离感。同时,他结合芯片行业发展规律,科普了著名的摩尔定律——即同样面积的芯片上集成的晶体管数量,每隔18-24个月会增加一倍,性能随之提升、成本随之下降,这一定律曾推动芯片行业飞速发展,但近年来受物理极限、经济成本等因素制约,芯片行业逐渐进入瓶颈期,而量子计算机技术正是突破这一瓶颈的核心方向之一。

针对学生们关心的"我国芯片为何会被‘卡脖子’"这一问题,郭登极教授进行了深入浅出的解读。他表示,芯片产业是一条关联极广的产业链,具有三大核心特点:技术壁垒高,涉及材料、设计、制造等多个高端领域;投资规模大,一座高端芯片工厂的投资堪比核电站;投资回报慢,技术研发周期长且风险高。他强调,目前世界上没有任何一个国家能完全独立生产高端芯片,而制造高端芯片的核心设备——EUV光刻机,作为人类历史上最精密的机械系统,被誉为"工业皇冠上的明珠",其核心部件精度达到纳米级,制造难度甚至超过了"两弹一星",这也是我国芯片产业面临的主要困境之一。



同时,郭登极教授也提醒同学们,我国在芯片领域与世界顶尖水平仍存在较大差距,打破"卡脖子"困境,需要一代又一代人的努力。他向在场的同学们发出诚挚邀约:欢迎大家报考深圳大学机电学院,加入科研团队,投身芯片研发事业,一起为国造"芯",助力我国半导体产业实现跨越式发展。

讲座结束后,同学们纷纷起身鼓掌,向奋斗在芯片研制领域的科技工作者们致以崇高敬意。大家纷纷表示,通过这场讲座,不仅读懂了纳米科技与芯片的关联,更深刻认识到我国芯片产业的机遇与挑战,今后将努力学好科学文化知识,锤炼过硬本领,未来投身芯片研制领域,为国家科技发展贡献青春力量。
(衡东县科协 赵辉阳、胡艳林)