Chương 30: Ngưỡng Cửa Bán Dẫn

Thuộc tiểu thuyết Toàn Cầu Công Nghệ: Thao Túng Kỷ Nguyên

Tác giả: · Thể loại: Đô Thị · Đăng ngày · 1619 từ · khoảng 8 phút đọc

23 giờ đêm ngày thứ 180, tiếng còi xe tải chở hàng rền vang qua khúc cua ngã ba Vũng Tàu, tiến vào cổng xưởng cơ khí Nam Phát.

"Khối pack pin thứ mười nghìn đã được quét mã vạch xuất kho an toàn rồi Nam ơi!"

Tiếng Hoàng Tuấn vang lên từ ngưỡng cửa gian phòng thiết kế, tay giơ cao tệp phiếu xuất kho đóng dấu đỏ chót của Chi cục Hải quan Đồng Nai.

Bên ngoài sân xưởng, dãy xe container chuyên dụng xếp hàng dài chờ niêm phong kẹp chì. Bên trong mỗi thùng xe là hàng trăm khối pin mô-đun K-Pack và pack pin K-18650 bọc màng co cách nhiệt, sẵn sàng chuyển thẳng xuống cảng Cát Lái để xuất khẩu sang Singapore và cấp cho nhà máy lắp ráp của E-Motion ở Hải Phòng.

Nam bước xuống cầu thang thép dẫn vào gian xưởng tiện cũ. Mùi dầu máy và mùn cưa quen thuộc xua tan cái lạnh của gió đêm.

Dưới ánh đèn sợi đốt vàng ấm, ông Nguyễn Văn Phát — bố Nam — cùng chú Bảy đang ngồi bên chiếc bàn trà gỗ tạp đặt cạnh cỗ máy tiện CW6140. Chiếc máy tiện cơ khí ngày nào nay đã được Nam lắp thêm hệ thống thước quang ba trục và biến tần điều khiển tốc độ trục chính, động cơ chạy nhẹ nhàng và êm ái.

Nam bước lại gần, cúi người cầm chiếc cờ lê siết nhẹ ốc hãm ụ động của máy tiện.

Ông Phát nhìn con trai, đôi mắt già nua ánh lên niềm tự hào pha lẫn bồi hồi:

"Hồi xưa tao gánh cục nợ năm trăm hai mươi triệu, đêm nào cũng giật mình thót thót sợ người ta đến xiết máy. Tao cứ nghĩ cái nghề tiện cơ khí này mạt rồi, chẳng thể nuôi nổi gia đình. Ai mà ngờ được mày dám kéo dàn máy bãi về, biến thành cả một đại xưởng pin mười nghìn bộ thế này..."

"Nó có chí lớn của nó anh Phát à." Chú Bảy cười khà khà, rót thêm nước vào chén trà. "Mà cái tính nó cẩn thận từng dem, từng li thì giống hệt anh hồi còn làm thợ cả ở xưởng đường sắt."

"Nghề cơ khí không bao giờ mạt, bố à." Nam ngồi xuống chiếc ghế đẩu, nhấp ngụm nước trà đặc. "Dù là xe điện hay vi mạch điện tử, không có gia công cơ khí chính xác thì không thứ gì có thể thành hình."

Ông Phát gật đầu. Bàn tay thô ráp của người thợ già vỗ nhẹ lên mu bàn tay Nam.

Một lát sau, Nam quay trở lại phòng thiết kế trên gác lửng. Lê Vân đang ngồi đối chiếu các thông số kiểm định độ suy hao dung lượng của lô mười nghìn cell pin đầu tiên.

Mọi cell pin đều vượt qua bài thử nghiệm phóng điện dòng cao, tỷ lệ lỗi dưới một phần triệu.

Hoàng Tuấn đặt tập báo cáo tài chính lên bàn:

"Doanh thu quý đầu tiên của tổ hợp Amata chính thức vượt ngưỡng bốn trăm tỷ đồng. Sau khi khấu trừ toàn bộ chi phí vật tư và lương thưởng cho công nhân ba ca, lợi nhuận ròng của chúng ta đủ để mua lại khu đất mười hécta ở Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh và đầu tư một phòng thí nghiệm vật lý chất rắn quy mô lớn!"

Lê Vân ngước nhìn Nam, giọng nói chứa đựng suy tư:

"Ngành công nghiệp xe điện trong nước đã có được nguồn cung pin tự chủ. Nhưng các linh kiện vi mạch điều khiển BMS và chip quản lý năng lượng trên xe E-Motion hiện tại vẫn phải nhập khẩu từ các hãng bán dẫn nước ngoài với giá đắt đỏ. Đó là mắt xích cốt lõi mà chúng ta chưa làm chủ."

"Đúng vậy." Nam trầm ngâm nhìn qua khung cửa sổ. "Một chiếc xe điện cần hơn một nghìn con chip các loại. Nếu không làm chủ được hạt cát silicon, chúng ta vẫn chỉ đang xây nhà trên đất mượn."

Đúng lúc đó, trong túi áo ngực Nam, Quả cầu AI Khởi Nguyên (Origin Core) bỗng nhiên rung lên một nhịp mạnh.

Một luồng sóng nhiệt êm dịu lan tỏa khắp lồng ngực anh. Nam đưa bàn tay vào túi áo, nhấc quả cầu kim loại ra đặt lên lòng bàn tay.

Bề mặt quả cầu tỏa ra quầng sáng màu lam ngọc lung linh. Các vòng vân xoắn ốc khắc vi mô trên lớp vỏ hợp kim tự động quay ngược chiều nhau, phát ra những tiếng tích tắc cơ khí thanh thoát như tiếng kim đồng hồ cơ.

Giao diện hiển thị trước mắt Nam, từng dòng chữ màu vàng kim lướt qua:

`[Hoàn thành xuất sắc Cột mốc 10.000 Pack Pin Công nghiệp]` `[Giải quyết căn bản bài toán tự chủ nguồn năng lượng xe điện quốc gia]` `[Thu nhận Điểm Ảnh Hưởng Công Nghệ: +250 điểm]` `[Tổng tích lũy đạt: 5.000 / 5.000 điểm — ĐỦ ĐIỀU KIỆN THĂNG CẤP!]`

Vù!

Một xung năng lượng bùng nổ trong tâm thức Nam. Quả cầu kim loại mở rộng bán kính thêm năm milimét, bề mặt nhẵn bóng chuyển sang màu xanh thẫm của đá sapphire:

`[CHÍNH THỨC THĂNG CẤP LÊN CẤP 2: KỶ NGUYÊN BÁN DẪN & CƠ KHÍ VI MÔ]` `[Mở khóa Cây Công nghệ Bán dẫn Sơ cấp & Vật liệu Bậc cao:]` `1. Lò Kéo Siêu Tinh Thể Silicon Đơn Czochralski (CZ-Puller 8 inch)` `2. Thiết bị Đánh bóng Cơ - Hóa CMP (Chemical Mechanical Polishing) đạt độ nhám 0.2 nm` `3. Kỹ thuật Quang khắc Tiếp xúc UV Sơ cấp (bước sóng 365nm i-line)` `[Mục tiêu nhiệm vụ tiếp theo: Xây dựng Viện Nghiên cứu Vật liệu Tiên tiến & Tự chủ thỏi Silicon 7N]`

Hàng triệu trang tài liệu kỹ thuật về quy trình kéo đơn tinh thể Czochralski ùa vào bộ nhớ của Nam: Nồi thạch anh quay thuận chiều kim đồng hồ trong môi trường khí Argon chân không, mầm tinh thể quay nghịch chiều mười lăm vòng mỗi phút, đối lưu nhiệt Marangoni trong khối silicon lỏng ở một nghìn bốn trăm hai mươi độ C.

Mọi phương trình động học dòng nhiệt và sơ đồ buồng nung hiện ra ngăn nắp và rõ ràng.

Nam nhắm mắt lại trong ba giây để tiếp nhận toàn bộ dữ liệu vi mô. Khi anh mở mắt ra, ánh nhìn của người kỹ sư trẻ đã mang một tầm vóc mới: Đó không còn chỉ là ánh mắt của người thợ tiện cơ khí, mà là tư duy sâu sắc của một nhà thiết kế bán dẫn.

Quả cầu AI Khởi Nguyên thu nhỏ quầng sáng, nằm gọn gàng trong lòng bàn tay anh.

Lê Vân ngạc nhiên nhìn Nam:

"Anh Nam, trông anh có vẻ rất khác... Anh vừa tìm ra lời giải cho nguồn vật liệu silicon sao?"

"Chúng ta không chỉ tìm ra nguồn cát, mà còn có sẵn công nghệ hoàn thiện tấm wafer." Nam mỉm cười, mở màn hình trạm đồ họa phác thảo nhanh sơ đồ máy đánh bóng CMP. "Ngoài lò kéo thỏi silicon Czochralski, khâu đánh bóng cơ hóa CMP chính là cửa ải quyết định sự sống còn của một tấm wafer bán dẫn."

Lê Vân chăm chú nhìn vào sơ đồ chuyển động đĩa mài hành tinh, khẽ thốt lên:

"Đúng vậy... Sau khi cắt lát bằng dây kim cương siêu mảnh, bề mặt tấm wafer silicon vẫn gồ ghề như đồi núi ở cấp độ hiển vi. Nếu độ mấp mô bề mặt không hạ xuống dưới không phẩy hai nanomet, chùm tia tử ngoại trong máy quang khắc sẽ bị tán xạ sai lệch, làm chập mạch toàn bộ các lớp vi mạch bên dưới."

"Và chìa khóa để đạt độ phẳng nguyên tử đó nằm ngay trong tay chúng ta." Nam chỉ tay vào khay mẫu nano-silica trên giá thí nghiệm. "Phụ phẩm hạt oxit silic nano siêu mịn mà chúng ta vừa thu hồi từ mẻ tro trấu An Giang chính là thành phần vữa mài hoàn hảo nhất. Khi kết hợp vữa mài nano-silica kiềm hóa với đĩa mài kim cương chuyển động vi sai, bề mặt wafer sẽ bị làm mềm hóa học và bóc tách cơ học phẳng lì như gương soi."

Hoàng Tuấn bước ra đứng cạnh Nam, vỗ nhẹ vào vai bạn:

"Vậy là mọi mắt xích từ vỏ trấu đến hạt cát đều khớp lại với nhau rồi! Cậu định luyện cát miền Trung thành chip thật sao Nam?"

"Cát thạch anh sẽ trở thành thỏi silicon đơn tinh thể, và từ thỏi silicon, chúng ta sẽ tự tay khắc nên những con chip đầu tiên mang tên người Việt." Nam khẳng định, giọng nói điềm đạm nhưng đanh thép.

Dưới sân xưởng, chiếc xe container cuối cùng rời bãi, ánh đèn hậu hòa vào dòng xe tấp nập trên quốc lộ. Gió đêm Đồng Nai thổi lồng lộng qua mái tôn xưởng Nam Phát, mang theo hơi thở mát lành của đất trời mùa thu.

Nam cất quả cầu kim loại vào túi áo ngực, với tay lấy chiếc bút chì kỹ thuật trên bàn rồi mở một trang giấy trắng tinh.

Anh vạch nhát chì đầu tiên phác thảo buồng quay từ tính chân không của lò luyện silicon Czochralski:

"Sáng mai Tuấn cùng tôi bay ra miền Trung khảo sát mỏ cát trắng. Còn Vân chuẩn bị phòng lab hóa chất siêu sạch. Cuộc chiến bán dẫn chính thức bắt đầu!"