你每天都被各種人造光源包圍——路燈、車燈、家里的燈以及各種電子產(chǎn)品的屏幕。有沒有想過一個問題：它們?yōu)槭裁磿粒?/strong>

原理其實不復雜。大多數(shù)光源都離不開紅綠藍這三顆LED（發(fā)光二極管），通過三原色搭配，就能調出各種顏色。風靡一個時代的LCD液晶顯示屏，背后也是這個邏輯。再比如我們身邊最常見的白色光源——藍色LED發(fā)出藍光，搭配黃色熒光粉封裝，出來的就是白光。

紅色和綠色LED早就有了。而高亮度的藍色LED，直到1993年才被一個叫中村修二的人做出來，他也因此獲得了2014年諾貝爾物理學獎。LED真正大規(guī)模的普及，其實是21世紀以后的事了。

在此之前，人類常用的照明是鈉燈、熒光燈和白熾燈——費電、發(fā)熱，部分還會造成環(huán)境污染。

迪迦奧特曼是1996年上映的，在第25集《惡魔的審判》中，迪迦能量耗盡倒地，絕望之際，城市里無數(shù)市民打開車燈、手電筒、樓宇燈光，萬千光束一同匯聚向迪迦，依靠人類的光芒讓奧特曼重新復蘇，是全劇經(jīng)典的 “借光" 名場面。

那會兒便宜好用的LED還沒普及——換句話說，迪迦當年找我們借走的光，會不會更貴一點？

那么，為什么藍色LED這么難？

這是一顆LED燈珠，里面有一塊非常小的LED芯片，由基底、N型半導體、P型半導體組成，通電后電子躍遷實現(xiàn)發(fā)光。藍色LED的難點在于——它的發(fā)光材料叫氮化鎵（GaN），需要在高溫條件下通過一種叫金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）的工藝制作出來。

簡單來說，就是在一個真空腔室內通入不同的金屬有機源氣體等反應氣體。前驅體分子在高溫下反應分解，釋放出的原子在襯底表面遷移并逐層堆疊成晶體薄膜——就好像在襯底表面“長"出了一層晶體結構，這個過程也叫外延。

化學反應方程式：Ga(CH?)?(g) + NH?(g) —1000+°C/加熱→ GaN(s) + 3CH?(g)

那么，這個工藝復雜嗎？是的，非常復雜。

我們來看一個簡易的MOCVD工藝腔系統(tǒng)——晶圓從Load-lock腔室轉移到工藝腔后，先抽真空、再氣體吹掃，保證腔內潔凈度。腔室上方Showerhead持續(xù)噴出混合反應氣體，下方是石墨盤，加熱到上千度并保持勻速旋轉，保證鍍膜均勻度。此外整個系統(tǒng)還有真空計監(jiān)測壓力、控壓閥調節(jié)壓力、真空泵持續(xù)抽氣，這是一個相對開放且復雜的系統(tǒng)。

這時候，我們曾經(jīng)學過的理想氣體方程式就派上用場了：PV = nRT。

P是氣壓，V是體積，n是氣體分子數(shù)量，R是常數(shù)，T是溫度。

外延生長過程中，我們需要時刻保持腔室內的壓力（P）穩(wěn)定，以達到zui hao de 沉積效果。

那么問題來了：V是腔室體積，不變；R是常數(shù)，不變。但T是反應溫度，1000℃高溫持續(xù)產(chǎn)生擾動。而n代表腔內氣體分子數(shù)量——一方面上方在持續(xù)進氣、下方在持續(xù)抽氣，另一方面反應過程中會消耗氣體，同時也會生成新的副產(chǎn)物。

n和T都在變，P自然穩(wěn)不住。

要保持腔室內壓力P穩(wěn)定，就要根據(jù)腔內壓力變化持續(xù)改變抽氣速率，以達到動態(tài)平衡。

那我們要時刻調整真空泵的功率嗎？不行，太慢了。腔室內壓力變化是秒級的，真空泵根本反應不過來。

這時候，（Auto Pressure Control，APC）自動控壓蝶閥（也稱Throttle Valve）就起到了關鍵作用。

真空泵保持固定抽速，閥門的蝶板通過調整開合角度來控制抽氣速率——檢測到腔內壓力高了，閥門開大一點；壓力低了，閥門開小一點。

這個過程同樣也很困難：閥門需要反應速度快、控制精度高、性能穩(wěn)定，還不能出差錯。這與你在家里浴室左擰右擰調水溫，要難上那么一丟丟。

要素察覺？是的，這里展現(xiàn)的是日揚科技的APC蝶閥，可在千級無塵室組裝，控壓速度快，控制精度可達真空規(guī)量程的千分之一以內，配套控制算法具備自主學習和記憶功能，技術路線成熟，年出貨量達上千臺，是國產(chǎn)替代的重要選擇之一。

回到文章開頭的話題——感謝科技的進步，讓我們享受了物美價廉的光源。

如果迪迦再讓你借給他一次光，你還會猶豫嗎？