IT之家 5 月 16 日消息,上海人工智能实验室 5 月 13 日宣布,依托 2030 新一代人工智能国家科技重大专项总体部署,上海人工智能实验室联合 苏州国家实验室 、清华大学等合作单位,成功实现厘米级尺寸、厚度 超过 200 微米 的高质量单晶石墨可控制备,IT之家整理主要内容如下: 数据筑基:亿级计算材料数据库支撑训练 据介绍,人工智能辅助材料研发的核心前提是高质量数据支撑。为实现单晶石墨的精准制备,联合团队构建了面向机器学习原子势训练的亿级计算材料数据库,该数据库在数据完整性、精准度及覆盖范围上显著优于以往小规模数据库, 有效突破了以往依赖小规模开源数据或通用数据库的局限 ,为后续高精度 AI 模型研发筑牢底层根基。 该数据库重点涵盖镍-碳体系机器学习势训练所需的高质量计算数据,包含不同尺寸的镍团簇、 体相 、表面结构,以及上述镍结构与碳原子、碳链、碳环、石墨烯、石墨等多种碳构型在不同温度下形成的复合构型, 为高精度机器学习势的训练提供了兼具广度与可靠性的支撑 ,也为材料表界面 AI 模型研发奠定了坚实基础。 算法牵引:机器学习势 函数模型 搭建原子尺度解析桥梁 基于上述数据库,联合团队采用苏州国家实验室开发的高精度、高效率 NEP 机器学习势方法,结合上海人工智能实验室开发的主动学习工作流、不确定度分析算法以及计算材料智能体框架, 成功 开发出机器学习势函数模型 ,突破了传统第一性原理计算在尺度与时间上的局限 。 该模型可完成超过十万原子规模体系、百万原子步的复杂界面动力学模拟 ,能够捕捉孪晶晶界加速碳迁移等关键微观机制,为理解高质量单晶石墨的宏观生长现象提供了原子尺度的计算桥梁。 机制驱动:制备 200+ 微米单晶石墨超世界纪录 在高精度机器学习势函数模型的辅助下,联合团队开展大规模、长时间的原子级动力学模拟。通过模拟实验,团队不仅揭示了碳原子在镍晶格内偏析、扩散、成核至生长的迁移全过程,还复现了其在镍单晶及含孪晶晶界界面处溶解、 偏析 、成核与外延生长的演化全过程, 厘清了单晶石墨的生长机制 。 另外,联合团队还通过定量模拟实验,明确了反应温度、碳溶解度、原子扩散速率、孪晶晶界结构等核心参数对单晶石墨生长质量调控规律,为材料制备工艺的优化升级,提供了可量化、可预测、可落地的理论支撑与计算依据。 基于上述科学发现,联合团队搭建了单晶石墨生长系统,最终成功制备出厘米级尺寸且厚度超过 200 微米的高质量单晶石墨 —— 该厚度是当前世界水平的 3 倍以上 。这一科研突破也探索了一条从“试错摸索”向“机制驱动”转型的智能化科研路径,验证了 AI 作为驱动科学发现“革命性的工具”的重要价值。 未来,联合团队将进一步依托人工智能模型开展实验工艺参数优化与规模化制造研究,持续推动单晶石墨向更高质量、更大面积和更稳定量产方向发展,积极拓展其在电子器件、热管理和高端装备等领域的应用潜力,探索形成以海量数据为基础、以人工智能模型为核心、以机制理解为牵引、以实验制备为验证、以规模制造为目标的全新研发范式,推动人工智能与材料科学深度融合不断走深走实。
作者丨欧雪 编辑丨袁斯来 硬氪获悉,高端工业激光装备制造商——中微精仪科技(深圳)有限公司(下称“中微精仪”)近期已完成数千万元天使+轮融资,由创维投资独家投资。资金将主要用于市场拓展、产能提升及新产品开发。 中微精仪成立于2024年11月,专注于碳化硅晶锭激光剥离、金刚石激光剥离、水导激光精密加工等高端工业激光装备的研发与制造。公司创始人陈景煜为澳大利亚新南威尔士大学研究员,长期从事特种芯片集成开发;首席科学家孙洪波则为中国科学院院士、清华大学教授,是非线性激光超精密制造领域的先驱。 与市面上多数激光设备公司不同,中微精仪定位为激光精密加工技术平台,覆盖从机理研究、工艺开发到工程化落地的全链条。其设备已在碳化硅衬底切割、金刚石加工等领域进入头部客户量产验证阶段。 公司当前的核心业务聚焦两大方向: 一是碳化硅衬底激光分片设备。中微精仪自研的脉冲可编程与裂纹定向诱导生长技术,已能将分片损耗稳定控制在40微米以内,远低于行业常见的80-120微米水平。 当前,碳化硅行业正经历从6英寸向8英寸产线升级的关键窗口期。据陈景煜判断,近两年下游需求端正在快速扩张,数据中心电源对碳化硅器件的需求显著增加,消费电子领域如空调、冰箱等产品也开始采用碳化硅功率器件替代传统硅基器件。 然而,行业仍面临核心瓶颈。随着8英寸碳化硅成为行业降本主线,衬底切割环节的损耗率成为关键卡点。 据公司实测,其6英寸碳化硅分片速度为15-20分钟,8英寸为25-30分钟。中微精仪相当于每切割8片即可多产出1片,为客户带来显著的降本增效。 同时中微精仪的激光技术可以实现低损耗控制,在SiC晶圆背板减薄领域可以实现突破性应用,可以替代SiC晶圆背板减薄研磨抛光工艺,帮助SiC晶圆厂商实现降本增利,由以前研磨成粉末,变化为激光剥离,实现SiC剥离片二次利用。 中微精仪团队手持由自主研发SiC激光剥离设备加工的6英寸、8英寸及12英寸SiC晶圆(图源/企业) 二是金刚石激光加工设备。针对单晶/多晶金刚石的剥离、切割与抛光,中微精仪实现了磨砂面白色加工效果,避免了友商常见的材料表面石墨化发黑问题,从而省去了后续研磨工序,可直接用于再生长。 此外,陈景煜透露,中微精仪将于今年七至八月份启动量子芯片加工器件的客户交付。这一业务延伸验证了中微精仪作为激光精密加工技术平台的可扩展性——从超硬材料切割延伸至量子计算核心元器件的加工。 公司目前已收到多家头部客户的进场邀约,预计6月起陆续进入更多产线进行Demo验证。 作为本轮独家投资方,创维投资已在碳化硅产业链上下游布局多家企业。中微精仪创始人陈景煜表示,创维投资所投企业覆盖了衬底、外延、器件等关键环节,能够有效帮助公司将设备与下游客户直接对接。 以下是硬氪与陈景煜的访谈摘要: 硬氪:碳化硅行业目前竞争激烈,公司如何在这个节点找到机会? 陈景煜: 6寸碳化硅现在卖一片亏一片,整个产业链环节能降本的地方全降了,唯独切割环节的损耗一直控不下来。从线切割的250微米降到激光切割的80微米已经是一大步,但我们把损耗降到40微米以内,仍然可以进一步控制在30微米以内,预示客户每切8片就最少能多出1片,这是他们现在最需要的竞争力。随着8寸线马上大规模上量,切割损耗会成为决定谁胜出的关键。 硬氪:公司如何看待8英寸碳化硅时代的市场窗口? 陈景煜: 今年下半年预计是8寸线建设的元年。头部客户的环评已经拿到了,基建陆续启动,设备选型正在发生。8寸片的核心目的就是降成本,如果切割环节损耗控不下来,8寸的优势就发挥不出来。所以这个窗口对我们来说是决定性的。 我们能稳定把损耗控制在40微米以内,而且设备进场当天就能跑量产,这些都非常重要。现在不是我们找客户,是客户在催我们进场。 硬氪:从碳化硅到量子芯片,公司的技术边界在哪里? 陈景煜: 我们不是一个做碳化硅切割设备的公司,而是一个激光精密加工的技术平台。团队核心能力是把不同激光与不同材料的相互作用机理研究透——切碳化硅、切金刚石、用量子芯片加工,底层都是同一套能力。公司实验室目前已经完成了12寸硅片的超薄切片验证,损耗可控制在1微米以内。平台搭好了,应用场景只是不同的输出。 投资方观点: 创维投资负责人表示: 目前全球SiC衬底处于高速扩产和6寸向8寸迈进的产业周期,传统的切割方式难以满足产业升级的要求,2026年8寸线产业化正在加速发展。长期以来,上游环节的工业激光切割设备一直被国外企业垄断,高度存在被“卡脖子”风险。中微精仪现已推出相关产品,并且获得了重要客户的订单,这是源于团队掌握超快冷激光切割设备最核心的光路调控技术,从机理探索、工艺开发、光学优化、系统设计四个方面具备完全自主可控的能力,具有未来良好的发展前景。
作者丨欧雪 编辑丨袁斯来 在传统工厂里,流水线像是被固定在铁轨上的火车——高效但僵硬。这种“效率与柔性不可兼得”的痛点,正被一家中国公司用“磁悬浮”技术破解。 佛山市增广智能科技有限公司(下称“增广智能”)成立于2018年,总部位于佛山,是全球唯二、中国唯一掌握六自由度平面磁悬浮输送系统核心技术的企业。 “这个技术涉及面很广——通信、控制、操作系统、磁场仿真,每个点想做到完美很难。”公司创始人黄安杰回忆。经过5年研发,增广智能在2023年正式对外发布磁悬浮产品,并在随后的2年内成功实现大规模量产销售。 增广智能的核心产品——平面磁悬浮智能输送系统(磁悬浮魔毯),看起来像一张由正方形定子方块拼成的“桌面”。产品动子(载板)可以在桌面上无接触悬浮,并以最高2G的加速度、微米级的定位精度自由运动。 由方块定子拼接成的“桌面型”产线(图源/企业) 与传统传送带的“铁路模式”不同,磁悬浮魔毯实现了“公路模式”:动子可以独立超车、汇入、旋转,甚至一边输送一边完成涂胶、组装、力控检测等工艺动作。每块动子本身也是一个天然的六维力传感器。 “传统产线提高效率往往要牺牲柔性,而磁悬浮在物理层解决了这个问题。”黄安杰向硬氪表示。 具有六自由度的动子(载板),产线实现智能调度的“自动驾驶”(图源/企业) 整体来看,增广智能产品拥有三大核心技术优势:一是微秒级同步通信协议,能在50微秒内对上万个驱动器进行同步控制;二是磁场六维定位技术,不依赖任何编码器或摄像头,仅通过磁场计算即可实现微米级的位姿感知;三是自研的多物理场有限元仿真软件,用于底层磁路设计与优化。 集“输送与执行工艺”于一体的新型产线(图源/企业) 在技术演进上,增广智能计划持续提升磁悬浮的速度、负载与精度,从精密3C向锂电等更大尺寸负载场景渗透。 “先进制造业对柔性和效率的追求是永无止境的。”黄安杰说,“我们现在要做的,就是把这条路拓得更宽。” 以下为硬氪与黄安杰的对话节选: 硬氪:国内只有你们能做六维磁悬浮,技术门槛在哪里? 黄安杰: 难点非常多。首先是通信——上万个驱动器要在微秒级同步,目前已有的工业总线都难以支持,为此我们自己写了通信协议,并且把交换机等基础设施实现了自研。其次是定位——不靠编码器,纯磁场算六维坐标,精度微米级。最后是底层仿真——我们为了设计磁路,自主开发了多物理场有限元软件。所以不是别人不想涉足,而是技术复杂度太高,所以我们做了五年才进入量产阶段。 硬氪:与海外同行相比,你们的技术差异是哪些? 黄安杰: 他们更像是“设定规划轨道”——客户需要自己编程规划路径,防止动子碰撞。我们是“自动驾驶”——你只管起点和终点,系统自动调度、防撞、优化路径。另外,我们的动子可以在运动的同时旋转。这是底层磁场设计差异带来的优势,我们是从零重新研发设计的。 每个动子(载板)均可实现“自动驾驶”(图源/企业) 硬氪:面对具身智能的快速发展,你们的产品在智能制造领域有什么竞争优势? 黄安杰: 我们的技术含量和稀缺性都很高,产品的调度算法都是以强化学习的AI驱动,实际上我们的竞争力来源于软件和硬件上的总和实力。 我们认为,未来具身智能的AI会趋于平权,瓶颈反而回到硬件——哪种硬件更小、更快、更精密、寿命更长?磁悬浮没有磨损,微米级精度可以保持十年不降,产线的占地面积直接减少60%以上,这才是精密场景的最优解。