ASP Isotopes是一家先進(jìn)材料公司，致力于開發(fā)用于生產(chǎn)同位素的技術(shù)和工藝，廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)，該公司于11月26日宣布已完成位于南非比勒陀利亞的硅-28濃縮設(shè)施的建設(shè)，并開始該設(shè)施建設(shè)和啟動的調(diào)試階段，為2025年上半年供應(yīng)商業(yè)數(shù)量的硅-28做準(zhǔn)備。

ASP Isotopes 預(yù)計下一代半導(dǎo)體制造商將需要高度濃縮的硅-28。天然存在的硅具有三種同位素：28、29 和 30。29 同位素具有 1/2 正自旋，這是基本粒子攜帶的角動量的固有形式。相比之下，高度富集的硅-28是無自旋的，其中量子位受到保護(hù)，免受導(dǎo)致量子信息丟失的退相干源的影響。除了具有處理量子位等高級信息的潛力外，據(jù)信高度濃縮的硅-28的導(dǎo)熱效率比天然硅高 150% ，這將有可能使芯片變得更小、更快、更冷。

ASP Isotopes的專有技術(shù)可以富集低原子質(zhì)量的同位素(例如硅烷(SiH 4)，分子量為32)，以及較重質(zhì)量的同位素。其他開發(fā)富集硅方法的公司通常富集四氟化硅 (SiF 4 ) 或鹵代硅烷。這些化學(xué)品都不能由半導(dǎo)體公司直接使用，并且需要化學(xué)轉(zhuǎn)換過程，這可能會損害最終產(chǎn)品的純度。通過直接加工硅烷，公司相信其成品將具有更高的質(zhì)量，并且可以被半導(dǎo)體公司使用，而無需額外的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。

“為了制造更快、更小的下一代半導(dǎo)體，世界可能需要目前無法實現(xiàn)商業(yè)批量的材料，”ASP Isotopes 董事長兼首席執(zhí)行官 Paul Mann 說道。 “ ASP Isotopes 目前正在研究許多同位素純元素，我們相信這些元素將幫助半導(dǎo)體公司制造出世界未來所需的芯片，以實現(xiàn)量子計算和人工智能等技術(shù)。”

該公司已與美國客戶簽署了兩份高濃縮硅-28供應(yīng)協(xié)議。第一個是與一家美國半導(dǎo)體公司合作。第二個是與一家美國工業(yè)氣體公司合作。該公司目前正在與多個其他潛在客戶討論供應(yīng)高濃縮硅-28，并預(yù)計在未來六個月內(nèi)簽署更多協(xié)議。該公司此前曾表示，硅-28濃縮設(shè)施每年能夠濃縮超過 10 公斤的硅-28，濃縮度達(dá)到 99.995%。在該設(shè)施的建設(shè)過程中，公司決定擴(kuò)大銘牌產(chǎn)能，根據(jù)預(yù)調(diào)試數(shù)據(jù)，公司現(xiàn)在相信該工廠每年將能夠濃縮超過 50 公斤的硅-28，濃縮度達(dá)到 99.995%。

由于濃縮設(shè)施的規(guī)模和范圍，并且為了遵守南非在《不擴(kuò)散核武器條約》(NPT)下的義務(wù)，該設(shè)施根據(jù)與國際原子能機(jī)構(gòu)的全面保障協(xié)定(CSA)進(jìn)行管理原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)，其代表參觀并視察了該設(shè)施。假設(shè)對硅-28的需求增長，公司目前預(yù)計將在冰島和美國等多個國家建設(shè)多個容量更大的硅-28濃縮設(shè)施。

該最先進(jìn)的設(shè)施包含多個由 ASP Isotope 設(shè)計和制造的專有組件。其中包括密封、無油、氦氣密封離心壓縮機(jī)、壓力驅(qū)動泄壓 (PAR) 閥、摩爾質(zhì)量計和層流流量計。雖然該公司不太可能就整個濃縮過程申請專利，但該公司預(yù)計對該設(shè)施內(nèi)包含的幾個組件提交專利申請，這些組件是由 ASP Isotopes 設(shè)計和制造的。