极高丰度的硅-28同位素
是研制硅基量子芯片的关键材料
此前只有极少数国家能规模生产
6月15日
中核集团核工业理化工程研究院
（以下简称“核理化院”）
正式宣布
首次实现丰度超过99.99%的
硅-28同位素规模化生产
早在2010年
核理化院团队曾因其他需求生产过
丰度99.5%的硅-28
对量子芯片而言
这一丰度还远远不够
2020年
面对量子计算领域的强烈需求
进一步提高硅-28丰度的攻关
被提上日程
这次的目标是超过99.99%
要实现新目标就必须对
原有工艺体系进行大刀阔斧的革新
首先要从制备稳定同位素
所用的分离工质入手
经过反复实验、对比
团队最终锁定只有一种
稳定同位素的元素——氟
选用了四氟化硅气体作为制备工质
四氟化硅的分子量较小
必须对原有设备进行大幅改进
以适配新工艺体系
经过多轮实验验证和数据积累
多处细微却至关重要的
优化点位逐一落地
但要实现规模化量产
还需搭建一套复杂的工艺系统
该系统从设计、安装到调试
都由团队中的年轻人自主完成
2025年9月
完成安装调试的系统试运行
首轮生产出的硅-28样品
丰度与设计吻合
设备运转正常
同年12月
经过进一步打磨、优化
量产工艺最终定型
硅-28的规模量产成功
打破了该同位素产品的国际垄断
由它制成的一片片纯净衬底
将成为量子芯片的坚实“地基”
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