Video prispevek (22:17) na YouTube kanalu Prime Insights o tem, kako je kitajska univerza Tsinghua sprožila potencialno revolucijo v proizvodnji polprevodnikov, saj je predstavila povsem drugačen način pridobivanja ekstremno ultravijolične (angl. Extreme ultraviolet – EUV) svetlobe, ki je ključni element za tiskanje najnaprednejših računalniških čipov na svetu. Trenutno na svetu obstaja le eno podjetje, ki proizvaja naprave, sposobne tega: ASML s sedežem na Nizozemskem. Stroji za EUV-litografijo podjetja ASML stanejo več kot 380 milijonov dolarjev na kos in temeljijo na neverjetno zapletenem postopku – z močnimi laserji nemškega podjetja Trumpf vsako sekundo izstreljujejo 50.000 kapljic staljenega kositra, ki se pri tem uparijo v plazmo s temperaturo 200.000 stopinj, kar je višje od temperature površine Sonca, vse to pa z namenom ustvarjanja svetlobe z valovno dolžino 13,5 nanometra. Zrcala prihajajo od podjetja Zeiss, tehnologijo plazme pa od kalifornijskega podjetja Cymer; razvoj celotnega sistema je trajal približno 30 let in zahteval več deset milijard dolarjev. Ta monopol je podjetju ASML prinesel tržno vrednost, ki presega 670 milijard dolarjev, ter ZDA in Nizozemski zagotovil brezprimeren vpliv na globalno dobavno verigo čipov, saj bi lahko z izvoznimi omejitvami preprosto blokirali stroje podjetja ASML in tako upočasnili konkurente, kot je Kitajska.
Vendar fizikalni koncept, imenovan »stacionarno mikro zgoščevanje« (angl. Steady state micro bunching – SSMB), ki sta ga okoli leta 2010 prvič predlagala znanstvenik s področja pospeševalnikov iz Stanforda Alexander Chao in njegov študent Daniel Ratner, kaže na drugo pot do iste EUV svetlobe. Namesto eksplozije kositra postopek SSMB uporablja pospeševalnik delcev – shranjevalni obroč, v katerem elektroni krožijo s skoraj svetlobno hitrostjo. Z usmerjanjem teh elektronov v gosto stisnjene mikroskupine s pomočjo laserja in undulatorja žarek oddaja enakomeren, laserski tok EUV-svetlobe brez ostankov, brez čiščenja kositra in s potencialno močjo na ravni kilovatov, ki bi lahko daleč presegla trenutno zmogljivost podjetja ASML. Leta 2021 je ekipa pod vodstvom univerze Tsinghua v sodelovanju z nemškim Nacionalnim inštitutom za meroslovje in Helmholtzovim centrom v Berlinu z uporabo obroča Metrology Light Source dokazala, da mehanizem SSMB dejansko deluje, rezultate pa je objavila v reviji Nature. Kitajski mediji so koncept poimenovali »litografski top«, saj bi en obroč lahko hkrati oskrboval več tiskalnih postaj, kar bi lahko potencialno prevrnilo ASML-ov ekonomski model »ena naprava – en vir«. Čeprav ostajajo ogromni izzivi – od razlike v donosu, ki so jo ugotovili raziskovalci IMEC, do izgradnje 100- do 150-metrskega pospeševalnega objekta v kitajskem okrožju Xiong’an –, je poskus pokazal, da ozkoglavica ASML-ja v obliki kositrne plazme morda ni edina pot. Ameriški startup z imenom X Light razvija podoben pristop, ki temelji na pospeševalnikih, Kitajska pa je v domačo litografijo vložila več deset milijard, vključno z alternativami, kot sta SSMB in plazma z lasersko indukcijo razelektritve. Vprašanje je zdaj, ali bodo delčni pospeševalniki zaznamovali naslednjo ero proizvodnje čipov in ali bo monopol podjetja ASML lahko preživel v svetu, kjer fizika ponuja drugo pot.
Video posnetek opisuje prelomno odkritje kitajskih fizikov, ki so s pomočjo teorije enakomernega mikro-združevanja elektronov (SSMB) odkrili novo pot za ustvarjanje ekstremne ultravijolične svetlobe (EUV). Ta tehnologija bi lahko ogrozila trenutni svetovni monopol nizozemskega podjetja ASML, ki za izdelavo najnaprednejših čipov uporablja izjemno zapleten in drag postopek obstreljevanja kositrovih kapljic z laserji. Namesto eksplozij in ostankov kovin kitajska metoda predvideva uporabo elektronskih pospeševalnikov, ki ustvarjajo neprekinjen in močnejši žarek svetlobe. Čeprav je prehod iz laboratorijskih poskusov v industrijsko proizvodnjo dolgotrajen in poln tehničnih izzivov, bi ta pristop lahko korenito spremenil ekonomijo polprevodnikov. Z uvedbo “litografskega topa” bi ena naprava lahko napajala več proizvodnih postaj hkrati, kar bi zmanjšalo odvisnost od zahodnih sankcij in obstoječih dobavnih verig. Vir poudarja, da se v svetu tehnologije odpira nova pot, ki dokazuje, da noben monopol nad fizikalnimi procesi ni trajen.
Povzetek video prispevka kot prdstavitev z zdrski.