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中科院攻克技术难题,石墨烯晶圆破冰,国产芯片有望“直道超车”

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放大字体  缩小字体    发布日期:2020-12-11  浏览次数:489
核心提示:业界认为,碳基芯片有望成为硅基芯片的接替者,将给半导体领域带来一场大洗牌。与硅基芯片相比,碳基芯片在稳定性、性能上都更有优势。碳基材料也在通透性、可兼容性等多方面,表现都更为出众。
  如今硅基芯片是业界的主流,但受限于摩尔定律,不少业界人士认为,硅基芯片已经走到物理极限的尽头,无法继续小型化。
 
  业界认为,碳基芯片有望成为硅基芯片的接替者,将给半导体领域带来一场大洗牌。与硅基芯片相比,碳基芯片在稳定性、性能上都更有优势。碳基材料也在通透性、可兼容性等多方面,表现都更为出众。
 
  因此,如今不少国家或团队,都已经开始了碳基芯片、材料、技术等方面的研究,希望能成为碳基半导体领域的领导者。我国也不例外。
 
  中国屡传捷报
 
  如今,我国在碳基领域已经获得不少令人瞩目的成就。
 
  前段时间,北京元芯碳基集成电路研究院的“一种为全新碳纳米管制备方法”的文章,登上了《科学》期刊;
 
  北京大学碳纳米半导体材料研究团队,攻克“抗辐射”碳纳米晶体管难题,研究成功登上《自然·电子学》学术期刊;
 
  中科院彭练矛、张志勇团队的研究被收录于《科学》杂志,实现“能生产出低能耗、高数据处理速度的碳基芯片技术”。
 
  而在近日,中科院再次传来好消息,我国石墨烯晶圆破冰。
 
  中国8英寸石墨烯单晶晶圆亮相
 
  近日,中科院宣布已经成功研发出8英寸石墨烯单晶圆。并且,该晶圆无论是产品尺寸,还是产品质量都走在了国际领先的行列,令人瞩目。
 
  据中国院研究员吴天如表示:开启微电子技术变革的重要条件,便是“制备出大尺寸、高质量的石墨烯单晶晶圆”。一场新的技术变革,正在酝酿之中。
 
  相较于当前主流的硅晶圆,石墨烯单晶圆在性能上至少提升十倍,十分令人瞩目。
 
  更值得注意的是,当前我国是唯一能够生产出8英寸石墨烯晶圆的国家,做到了小规模生产。石墨烯晶圆进过切成晶片、刻蚀等一系列步骤之后,便能够制造出碳基芯片。
 
  这表明,我国在碳基半导体领域获得了跨越式的进步。接下来,中科院还将继续推进,石墨烯晶圆这一物质实现碳基芯片的量产。
 
  到时,中国有望在这一全新的领域成为规则制定者,打破如今被硅基芯片领域被卡脖子的境况。
 
  国产芯片有望“直道超车”
 
  当前,我国在硅基芯片领域的落后明显,仍没有掌握核心技术与自主研发能力。在地缘政治抬头、中美摩擦加剧的今日,中国的这一落后境况更是令人忧虑。
 
  华为被美国制裁,导致芯片短缺一事,令人警醒。
 
  而在碳基芯片上这条全新的赛道上,我国反超的机会。
 
  中科院彭练矛院士在8月份举行的碳基材料与信息器件研讨会上表示:碳基电子为我国实现“直道超车”带来可能性。碳基电子将成为国之利器。
 
  碳基电子将从上游材料开始,如破现有主流半导体技术,实现全产业链的颠覆,打破如今的行业格局。
 
  张召忠曾表示:美国制裁中国的芯片三年,到时美国的芯片就没人要了,满大街都是5nm芯片。同时,比尔盖茨、全球半导体产业协会等,也都发表过类似的看法。
 
  如今看来,这些人的预言正在实现。
 
  不过,全球碳基半导体技术还在起步的阶段,距离实现商业化还有很长的路要走。因此,虽然我国押宝石墨烯晶圆,但依然不能放松对硅基半导体的攻克,仍需要奋力追赶。
 
  也希望,国产半导体领域能实现越来越多的突破,最终实现国产芯片自主可控。
 
 
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