疑竊取超大猩猩玻璃的美商鑽石玻璃技術？華為遭FBI釣魚執法

科技 02-19

近日，華為在聖地亞哥的實驗室傳遭美方搜索，據FBI稱，華為疑似試圖竊取美國玻璃屏幕公司阿汗半導體（Akhan）的技術。而證據則來自Akhan高管配合FBI對華為的「執法圈套」（Sting Operation，又稱釣魚法）行動……

據彭博商業周刊（Bloomberg Businessweek）報導，美國Akhan半導體公司（Akhan Semiconductor Inc.）利用讓玻璃一面塗上一層超薄人工鑽石的技術，研發名為「米拉吉鑽石玻璃」（Miraj Diamond Glass）的手機屏幕產品，號稱硬度可比目前業界標準的康寧公司（Corning Inc.）第五代「大猩猩玻璃」（Gorilla Glass）屏幕強 6 倍，耐刮度強 10 倍，薄800 倍。

報導稱，Akhan半導體公司創始人亞當?卡漢（Adam Khan）就讀於伊利諾伊大學（University of Illinois）時專註學習電子工程及物理，畢業後繼續從事研究工作，並在2014年獲得鑽石玻璃專利。

亞當?卡漢（Adam Khan）（Source: dailyherald）

2015年，卡漢在伊利諾伊州芝加哥郊區Gurnee開辦Akhan半導體公司、僱用在摩托羅拉公司工作25年的卡爾?蘇爾伯弗（Carl Shurboff）為首席運營官，並向蘋果、三星和華為等智能手機製造商推銷Miraj鑽石玻璃。

一切都從一份樣品說起……

華為 2016 年 8 月開始和Akhan半導體接觸表達採購意願，卡爾?蘇爾伯弗表示，他將Akhan生產的新世代鑽石玻璃樣本寄給潛在客戶，一個樣本給了三星，另一個則寄給華為。寄給華為的文件，還載明華為須遵守美國的出口法令，包括規範武器材料出口的《國際武器貿易條例》（International Traffic in Arms Regulations，簡稱ITAR）。由於鑽石塗層可能用於製造雷射武器，是國防武器出口管制的重要項目，因此列在這份條例的管制名單中。

2017年2月，Akhan半導體將一個改善後的米拉吉玻璃樣本，寄給華為在聖地亞哥的實驗室，華為方面的聯繫人是工程師安琪兒．韓（Angel Han，譯音），雙方還簽署了保密協議及意向書。華為承諾會在60天內退回樣品，並且不會以損害該樣品的方式進行測試。這是半導體行業常見的標準條款，目的是避免任何一方對知識產權進行逆向工程。

隨後的電子郵件及電話中，華為公司表現出有意成為該公司的第一個客戶，但卻未依約在兩個月後準時返還樣本。2018年5月，在華為未遵守兩個月期限約定退回樣品後，蘇爾伯弗寄電子郵件給Han，請其立即答覆，但Han沒有回復。2018年6月，Han回復，華為一直在對樣品進行「標準」測試，並附上一張照片，圖片上看得出來有一個大刮痕。

直到去年 8 月 2 日Akhan半導體才收到樣本。蘇爾伯弗回憶說，那個包裹的外觀雖然看起來很像當初Akhan所做的層層保護，但是打開一看，且這片鑽石玻璃不僅有刮痕，還裂成兩塊，並有 3 個碎片消失。

FBI布下釣魚陷阱

看到這個破碎的樣本，蘇爾伯弗說：「我的心都沉了，我想，這太絕了，這家價值數十億美元的公司正在試圖仿冒我們的技術。我們現在該怎麼辦？」

卡爾?蘇爾伯弗（Carl Shurboff，左一）（Source: dailyherald）

於是他們通知了美國聯邦調查局（FBI）。FBI 調查後認為，華為使用 100 千瓦的雷射將Akhan半導體的玻璃樣本爆破，威力足以當成武器。

FBI 隨後要求亞當?卡漢和蘇爾伯弗卧底搜證，整個過程猶如好萊塢007電影，彭博社商業周刊不僅獲得該公司提供的內幕，而且監控了整個「釣魚」行動，並在Akhan公司的同意下於2月4日報導整個過程。

12月10日，卡漢及蘇爾伯弗與Han通話，同時間FBI探員監聽他們的對話。卡漢及蘇爾伯弗問Han鑽石玻璃樣本為何破碎？測試期間發生了什麼事？為什麼有些碎片遺失？Han回復說她不知道，因為樣品被送到中國，並從中國直接寄回Akhan公司。Han還表示華為仍希望成為Akhan公司的第一個客戶，並提議雙方在幾周後於拉斯維加斯的消費電子展開會，以及一位來自深圳的華為高管也會參加會議。

卡漢及蘇爾伯弗在2019年 1 月，華為代表在拉斯加斯舉行的消費電子展（CES）期間見面時，FBI釣魚執法，成功拿到華為代表承認將樣本寄到中國等過程的錄音。

FBI首先在消費電子展舉行地點拉斯維加斯會議中心（Las Vegas Convention Center）安排一個房間，並裝上竊聽器，調查人員可以從另一個地方收聽。蘇爾伯弗帶來Akhan公司的立牌，讓它看起來像是該公司租用的房間。

1月9日中午，FBI探員與卡漢及蘇爾伯弗見面，並給蘇爾伯弗三個不同的隱蔽錄音設備。蘇爾伯弗發簡訊給Han，並告知她會議室地點。當天下午2點，Han回復說她在威尼斯賭場（Venetian Casino），至少需要待一個小時。這將超過FBI租用會議室的時間，蘇爾伯弗告訴Han，他和卡漢會到威尼斯賭場。

一場只有華為蒙在鼓裡的會面

下午3點，他們抵達威尼斯賭場，Han於下午3點20分出現，身邊還有華為在加州聖克拉拉市的一位高級供應經理珍尼弗?羅（Jennifer Lo），她們稱華為在深圳的高管不能來，因為華為不允許在中國的高管到美國旅行。

他們四人聊了一會兒後，走到一處美食廣場，在Prime Burger的餐桌旁坐了下來。彭博商業周刊記者在距離他們大約30公尺的地方觀看。

根據卡漢的回憶，年約四十多歲的羅詢問了Akhan公司的工廠運行，並承認華為將鑽石玻璃樣本送往中國，但不認為這是違反ITAR的行為。羅說，華為已經進行測試，樣本沒有問題。會議期間，羅曾一度提高音量詢問，美國政府是否正在監視他們的會議。

至於樣本受損，羅與Han均稱不知情，羅還說，她參加會議的目的是要確保華為是否仍有可能成為Akhan公司授權這項技術的第一家智能手機製造商，如果Akhan公司中止交易，她可能因此失去工作。

卡漢原本希望「商業周刊」等到美國司法部針對本案起訴華為或逮捕某人後再公開調查過程，後來改變主意並發表聲明表示：「Akhan公司嚴肅對待任何非法使用其技術的行為，將繼續與執法部門合作，努力解決這一問題。」

亞當?卡漢和蘇爾伯弗表示，他們 1 月 28 日晚間接獲 FBI 探員和美國紐約布魯克林助理檢察官凱斯勒（David Kessler）告知，FBI 當天上午已突擊搜索華為在聖地亞哥的設施，但未清楚說明搜索內容。

卡漢及蘇爾伯弗無法預料這個案件未來會如何發展，不過，卡漢認為，可以肯定的是，中國企業竊取美國商業機密是不分對象，「大小通吃」。「我認為他們在這方面是不會有歧視的」，卡漢說，「他們正在尋找技術，因為這些技術對他們的路線圖至關重要，無論他們所覬覦的公司規模及業務的狀況，他們都會想辦法去竊取這些公司的技術。」

從華為被指盜竊鑽石玻璃技術，談什麼是鑽石玻璃？

彭博商業周刊（Bloomberg Businessweek）報導，阿汗半導體公司（Akhan Semiconductor Inc.）在玻璃表面塗上一層超薄人工鑽石生產出「米拉吉鑽石玻璃」（Miraj Diamond Glass），號稱硬度可比目前業界標準的「大猩猩玻璃」（Gorilla Glass）屏幕強 6 倍、耐刮度強 10 倍。到底什麼是「鑽石玻璃」？目前人造鑽石技術究竟發展到什麼程度了？

什麼是「鑽石」？

鑽石是指「碳的鑽石結構結晶」，也就是碳原子整齊排列成「鑽石結構」，是目前地球已知硬度最高的物質，在工業與軍事有極大的用途，同時也被稱為「第三代半導體材料」，未來有可能影響整個半導體產業的發展。

值得注意的是，碳原子如果整齊排列成鑽石結構稱為鑽石，如圖一上所示，但「單層的碳原子」如果整齊排列成「六邊形」，就稱為「石墨烯」（Graphene），如圖一下所示；許許多多層石墨烯堆棧起來就形成「石墨」（Graphite）；如果碳原子亂七八糟排列不整齊，則變成平常烤肉時使用的「木炭」（Charcoal）。看起來原子怎麼排列價錢差很多呢。

鑽石（上）與石墨烯（下）的碳原子排列方式

天然鑽石與人造鑽石

鑽石雖然用途很多，但在自然界的碳原子要「整塊」形成結晶極困難，只有埋藏在很深的地底（高溫），並受到地殼擠壓（高壓）的嚴苛條件下才會形成鑽石結構，要滿足這些條件的機率不高，因此天然鑽石產量很少，價格昂貴，且價格長期以來操縱在 De Beers 等幾家外國珠寶商手中。

早期如果要以人造方式生產鑽石，大多使用「高溫高壓法」（HTHP，High Temperature High Pressure），在容器內對石墨施加高溫高壓，使碳原子排列成鑽石結構結晶，但在容器內無法模擬大自然的高溫高壓，因此長出來的人造鑽石顆粒小、質量差，無法於工業與軍事應用。

近年來美國卡內基科學研究院毛河光教授帶領的研究團隊，成功使用「微波電漿化學氣相沉積法」（MPCVD，Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition）成長鑽石，如圖二所示，使用「鑽石晶種」（Diamond seed），也就是一小片鑽石當「基板」（Substrate），將高純度甲烷（CH4）通入反應器，經由高能量的「微波」（Microwave）打斷甲烷的碳氫鍵，產生帶正電的碳離子與氫離子形成「甲烷電漿」（Methane plasma），碳離子慢慢沉積在鑽石晶種表面，以鑽石晶種為「排頭」，依照鑽石結構整齊排列堆積，最後長成一顆完美的鑽石。用這種技術一個月就可長出「一盤」每顆 1 克拉的鑽石，且可在成長過程摻雜不同氣體原子，形成不同顏色的「彩鑽」，成本約是目前天然鑽石的 50% 以下，讓工業與軍事應用成為可能。

「真鑽」的定義將被重新改寫

天然鑽石廠商如 De Beers 等公司，總是宣傳只有天然的鑽石才算「真鑽」，人造鑽石都是「假鑽」。實際上以科學角度，鑽石就是「碳的鑽石結構結晶」，不論地底挖出來的，或是實驗室長出來的，只要是碳的鑽石結構結晶就是「真鑽」。且礦場挖出來的鑽石一定會有缺陷，使用 MPCVD 長成的鑽石則完美無瑕，一般鑽石鑒定師用傳統方法完全分辨不出來，必須使用科學儀器，如拉曼光譜儀才能分辨。

有趣的是，目前最常用的分辨方式是「有缺陷」的是天然鑽石，「完美無瑕」的是人造鑽石，讓人有點錯亂，到底哪個比較有價值？因此，我們不應該再說人工成長的鑽石是「假鑽」，而應該說地底挖出來的是「天然真鑽」，實驗室成長的是「人造真鑽」才對。

鑽石玻璃技術

我們平常燒開水用的瓦斯主要成分就是甲烷，甲烷可由生物糞便產生，才會有人說：毛河光讓牛糞變鑽石，珠寶界震驚。因此 MPCVD 長成鑽石的成本沒有想像高，主要消耗的是電力，不過重點在必須使用鑽石晶種才能長出鑽石。阿汗半導體公司是將鑽石長在玻璃上，因此稱為「鑽石玻璃」，由於使用玻璃為基板要長出碳的鑽石結構結晶有困難，可能的方法是使用「緩衝層」技術。

就算鑽石玻璃真能做出來，成本約是目前天然鑽石的 50% 以下仍算太貴，不太可能拿來做手機面板的玻璃。因此阿汗半導體公司比較可能是在玻璃表面長出碳原子排列接近鑽石結構的「類鑽石」，這種類鑽石雖然比玻璃硬，但要達到比目前業界標準的「大猩猩玻璃」屏幕薄 800 倍、強度大 6 倍，耐刮性強 10 倍，恐怕有待考驗！

材料性質測試很難「不破壞樣本」

有媒體報導稱，阿汗半導體同意提供兩個米拉吉玻璃樣本給華為加州聖地亞哥的辦公室，華為則承諾收到後 60 天內返還所有樣本，且任何測試不得破壞樣本。

但材料的性質測試很難「不破壞樣本」，除了使用各種光譜儀測試鑽石玻璃的光學性質、鑽石特性與厚度等，這些不會破壞樣本，最重要的還是有沒有「號稱」的硬度，所謂硬度就是材料可抵抗更硬的物體壓入表面的能力，目前常用的洛氏硬度試驗（Rockwell）或維氏硬度試驗（Vickers）等方法，都必須使用鑽石圓錐壓入材料表面，再量測壓痕的尺寸來決定硬度，這樣必定會破壞樣本，更不用說所謂的「耐刮度強」，一定是要拿來刮刮看才知道啊！

阿汗半導體宣稱這種材料硬度高又耐刮，卻要求「任何測試不得破壞樣本」，這種說法有點奇怪，不破壞樣本如何確定到底有多硬多耐刮？當然如果要研究阿汗半導體公司到底使用什麼材料為緩衝層，就必須用雷射切開，從側面進行材料分析，這個或許是阿汗半導體擔心的事，不過這也無法預防，因為將來這支手機賣出去以後，任何人買一支來都可拆開分析材料。

因鑽石玻璃樣本被破壞，就說華為涉盜鑽石玻璃機密，這種說法有點勉強，緩衝層並不是知道材料種類就可做出來，還必須猜測成長方法，這要花一些時間，並沒有想像容易。

鑽石玻璃或藍寶石做手機面板難度高

2014 年蘋果因 iPhone 6 可能採用藍寶石屏幕的傳言鬧得沸沸揚揚，後來因為成本太高、量產困難、硬度不如預期而放棄，現在又有廠商提出鑽石玻璃，聽起來更酷更炫了！不過這種東西是不是真能做到低成本、高良率、高硬度，如同廠商宣稱那樣，就有待市場考驗證。

來源：彭博商業周刊、中央社、美國那些事兒、RFI報道