在一張頭發(fā)薄厚、米粒大小的透明塑料薄膜上雕刻出復(fù)雜的電路，對“離子束加工”是小菜一碟,。北京埃德萬斯公司,，一家不到百人的小公司,，不聲不響地持有這一前景無限,、體現(xiàn)國家頂級加工能力的利器。

　　初冬,，中關(guān)村環(huán)保園一間工廠里,，幾十臺離子束刻蝕機(jī),、鍍膜機(jī)正在運(yùn)行。所謂離子束刻蝕,，就是用電磁場剝離氬氣的電子,，剩下的氬原子核被電場加速，沖向靶材料,，逐個擊出靶件表面原子,。

　　離子束是原子級的加工手段，無論刻蝕納米紋路,、制造微納米薄膜,，還是要絕對零件做表面拋光，都要用離子束,?？梢哉f它是終極精度的刻刀。埃德萬斯的離子刻蝕機(jī)加工能力之強(qiáng),，位居世界前列,，但價格不及國外競爭者的一半。

　　離子束設(shè)備曾被列入巴黎統(tǒng)籌委員會禁運(yùn)名單,。1977年,，為了制造更為精密的航天電子元件，錢學(xué)森提議在航天二院第23研究所設(shè)立“離子束技術(shù),、工藝及成套設(shè)備系統(tǒng)工程部”,，由劉金聲研究員負(fù)責(zé)開發(fā)中國的離子束設(shè)備，并于1980年推出國內(nèi)第一套商用機(jī),。這套設(shè)備性能優(yōu)異,，1987年被定為“取代進(jìn)口和供出口產(chǎn)品”，同年即遠(yuǎn)銷美國麻省大學(xué),。1990年獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎,。

　　但此后，就是長期沉寂,，沒有人發(fā)掘它在航天電子元件制造之外的潛力,。2001年，劉金聲創(chuàng)立了“北京埃德萬斯離子束技術(shù)所”,，不斷提升離子束設(shè)備性能,。改進(jìn)后的離子束刻蝕機(jī)，功耗才兩百瓦,，容易拆裝，可靠耐用,。

　　直到近幾年,，第三代半導(dǎo)體材料走入業(yè)界視野,，離子束技術(shù)隨之受到重視。所謂第三代,，指的是硅和砷化鎵之后,，碳化硅、氮化鎵,、氧化鋅,、金剛石、氮化鋁等寬禁帶半導(dǎo)體材料,，它們被期待成為微電子和光電子業(yè)的新引擎,，但停留在實驗室和初級商用階段，因為制造工藝尚不成熟,。

　　例如氮化鋁薄膜,，適用于壓電和介電元器件、高頻寬帶通信等,。有了它,，能敏銳感知溫度和壓力變化的傳感器會像肥皂泡一樣薄，但制備氮化鋁是個難題,，世界頂級廠商設(shè)立了技術(shù)壁壘,。

　　埃德萬斯利用雙離子束，一束將鋁原子轟擊出來,，一束輔助鋁原子沉積為薄膜,，精確控制氮化鋁薄膜的晶體結(jié)構(gòu)生成，開辟出一條攻克難題的新路,。

　　硅集成電路的制作是用化學(xué)反應(yīng)為主的微納加工手段,，技術(shù)雖相對成熟，但在更多諸如金屬,、合金,、陶瓷、超導(dǎo)等非硅材料的加工中就無能為力了,。

　　幾乎所有下一代聲,、光、電,、磁微型元件,，都適合用離子束在微納米級的薄膜上雕刻?；瘜W(xué)實驗室可以用離子束來輔助新材料生成,。有趣的是，離子束刻蝕機(jī)甚至被一家考古實驗室買去，用來精確無損地清掃古代的骨頭標(biāo)本,，進(jìn)而精準(zhǔn)測量碳14含量,。

　　埃德萬斯公司負(fù)責(zé)人表示：隨著新材料涌現(xiàn)，離子束技術(shù)作為非硅微納加工的理想工藝,，將引領(lǐng)國內(nèi)微納制造產(chǎn)業(yè)的下一波突破,，讓中國擁有核心科技。離子束工藝技術(shù)的每一項應(yīng)用分支都通向藍(lán)海,，將助力中國躋身制造強(qiáng)國,。