专家解读:被资本热捧的常温半导体脉泽,其技术原理究竟能否成立？

近年来，“常温半导体脉泽”技术屡屡出现在媒体报道和资本市场的新闻中。某公司宣称在常温常压环境下实现了微波受激辐射（MASER）现象，并进一步发展出所谓“纵波极化激元常温凝聚态理论”，这一说法迅速引发资本追捧，被赋予“颠覆性创新”“全球首创”等标签。

然而，深入对比学术界已有研究成果与物理基本原理后，我们必须冷静地提出一个关键问题：常温半导体脉泽的技术原理，真的能够成立吗？

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脉泽的基本原理

脉泽（MASER, Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation）与激光器类似，都是基于受激辐射实现放大效应的器件。其核心条件在于粒子数反转——即处于高能级的粒子数量多于低能级，从而在外界电磁场作用下产生相干辐射，达到信号放大的效果。

实现粒子数反转需要两个条件：

（1）合适的增益介质；

（2）足够高能量的激励源，使电子跨越能级差。

这其中，激励源的能量必须满足能量守恒定律，其频率至少要与材料的能级差相当。

常温条件下的实现难题

从上世纪至今，国际学术界确实在探索常温条件下实现脉泽。例如，有机分子晶体、金刚石、富勒烯（C60）等特殊材料在光频激励下表现出受激辐射特性。但这些工作无一例外，都依赖于光学泵浦（频率通常为10 的14次方Hz）。换言之，常温脉泽在学术界有过验证，但从未有权威研究表明单靠微波泵浦就能在常温半导体中实现粒子数反转。

微波泵浦的物理限制

根据半导体物理的基本规律：

常见半导体禁带宽度约 1 eV，对应激励频率至少为2.4×（10 的14次方）Hz（处于光频范围）；

微波频率的上限约为3×（10 的11次方）Hz，比所需频率低三个数量级以上；

若在1 GHz以下，更是低了五个数量级。

因此，微波激励的能量远不足以让价带电子跨越禁带跃迁到导带，从而无法产生粒子数反转。若不满足能量守恒，这种物理过程根本不可能发生。

此外，半导体材料中的极化激元频率通常处于太赫兹（THz）量级，也远高于微波频率。即便考虑激元耦合机制，也无法解释微波频段如何驱动半导体产生受激辐射。

换句话说，所谓“直接用微波泵浦实现常温半导体脉泽”，在现有物理框架下不具备成立的可能。

常温半导体脉泽“量子芯”真的是量子芯吗？

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在公开宣传中，该技术被包装成神秘的常温半导体脉泽“量子芯”，宣称能够“吞噬物理学的定论”。然而，查阅其获得授权的核心发明专利《常温半导体脉泽及其应用》（专利号：ZL201910604297.5）可以发现，所谓颠覆性的常温半导体脉泽“量子芯”，其物理实体在专利中被明确描述为 “含异质结的晶体管” ，具体可以是 异质结双极型晶体管（HBT）、金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或高电子迁移率晶体管（HEMT）。

这些器件都是现代半导体工业中非常成熟和常见的元件，其制造工艺完全基于经典半导体物理，与我们手机、电脑中的芯片所依赖的物理原理并无本质不同。某公司将一款基于经典物理设计的晶体管芯片冠以“量子芯”之名，是典型的概念包装与欺骗。

资本追捧背后的风险

不可否认，常温半导体脉泽“量子芯”概念抓住了市场对“常温凝聚态”、“常温半导体脉泽”“量子传感”的想象空间，在产业化叙事上极具吸引力。但当其核心技术基础与物理学基本定律相冲突时，这种“颠覆性”更可能是一种伪创新。若资本与产业界在缺乏科学验证的情况下盲目投入，不仅会造成资源浪费，也可能影响公众对前沿科技的信任度。

写在最后：常温半导体脉泽“量子芯”听起来令人振奋，甚至具备颠覆想象的商业故事。但科学的力量在于不容违背基本规律。基于物理学的基本原理，直接利用微波泵浦实现常温半导体脉泽是不成立的。面对所谓“全球首创”“量子芯片”的热捧，我们更需要理性思考：常温半导体脉泽技术是真是假？答案呼之欲出。