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第413章 单光子探测器下（第1页）

单光子探测器做出来了，但方明华没有停下来。他知道，实验室的样机和真正的产品之间，还隔着一条大河。那条河叫“可靠性”。实验室里，你可以精心调试，让一切工作在最佳状态。但在实际系统中，温度会变，湿度会变，电压会波动，器件会老化。一个探测器如果不能在这些条件下稳定工作，就只是一个玩具。方明华开始做可靠性测试。第一次可靠性测试，做了七十二小时。前四十八小时，一切正常。第四十九小时，暗计数突然飙升，从80赫兹跳到了500赫兹。方明华的脸白了。他把芯片取下来，放到显微镜下。表面看不出任何异常。他又用x光看内部，还是看不出问题。“怎么回事？”他自言自语。他给秦念打电话。“秦总师，探测器出问题了。工作四十九小时后暗计数飙升。查不出原因。”秦念赶到半导体所的时候，已经是晚上十点。她站在测试台前，看着那些数据。暗计数从80赫兹飙升到500赫兹，然后稳定在那里，不再变化。“不是突发故障，是渐进式退化。”秦念说，“说明有某种机制在慢慢破坏器件。”她启动了【微观结构洞察】。视野穿透芯片的表面，进入内部。她看到了吸收区、倍增区、电荷层——每一层的结构都清晰可见。然后她看到了问题。在吸收区和倍增区的界面处，出现了微小的缺陷——不是工艺缺陷，是使用过程中产生的。那些缺陷像是小小的陷阱，俘获了载流子，然后在某个时刻释放出来，产生暗计数。“是热载流子效应。”秦念说，“高电场下，载流子被加速到很高的能量，撞进晶格，产生缺陷。缺陷积累到一定程度，暗计数就飙升了。”“那怎么解决？”方明华问。“降低电场强度。但电场强度降了，增益就降了，探测效率也会降。所以要在增益和可靠性之间找一个平衡点。”秦念在笔记本上算了一组数字。“倍增区的掺杂浓度降低百分之十五。电场强度从45万伏每厘米降到38万伏每厘米。增益会从100万倍降到50万倍，但对于单光子探测来说，50万倍够了。”方明华看着那组数字，沉默了很久。“改版图。再流一次片。”第四次流片。这一次，方明华没有急着测试。他把芯片装在测试台上，连续跑了一个星期。每一天，他都记录数据。第一天，暗计数80赫兹。第二天，81赫兹。第三天，80赫兹。第四天，82赫兹。到第七天，暗计数稳定在85赫兹，没有飙升。他又跑了一个月。数据还是稳定。方明华坐在测试台前，看着那些数据，长长地呼出一口气。他拿起电话，打给秦念。“秦总师，可靠性测试通过了。连续工作一个月，暗计数稳定在85赫兹，探测效率21。”电话那头，秦念沉默了三秒。“方老师，您知道这意味着什么吗？”“知道。”“意味着量子通信的接收端，有了可靠的眼睛。”方明华握着话筒，手在抖。“秦总师，我有一个请求。”“说。”“我想把这个探测器的名字，叫‘星火一号’。”电话那头沉默了很久。“好。”秦念说，“就叫星火一号。”方明华挂了电话，坐在椅子上，看着那台测试仪。屏幕上，数据还在跳动。暗计数85赫兹，探测效率21。他拿起那块芯片，放在手心里。它只有两毫米见方，比一粒米还小。但它里面，凝结了他一年的心血，凝结了半导体所几十年的积累，凝结了秦念无数次的指导和鼓励。他把芯片放回测试台，站起来，走到窗前。窗外，半导体所的院子里有一棵老槐树。春天了，槐树发了新芽，嫩绿嫩绿的，在阳光下闪着光。方明华看着那棵树，想起了自己刚进半导体所的那年。那是1983年。他也是春天来的。那时候，他还是个年轻人，满头黑发，意气风发。那时候，中国的半导体材料和国外差了几十年。那时候，有人说“中国做不出好的探测器”。二十二年过去了。他做出来了。不是最好的，但至少，不输给任何人。他转过身，走回实验台前，拿起那块芯片，轻声说了一句话。“星火一号。你是星星之火。总有一天，你会燎原。”：（）七零空间大佬：家属院搞科技强国