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什么是石墨烯晶圆?性能提高十倍以上,芯片行业或将不需要光刻机

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放大字体  缩小字体    发布日期:2020-12-22  浏览次数:532
核心提示:最近这一段时间,美国疯狂地对我国一些通讯企业,例如华为,中兴进行制裁和打压,让我们对于半导体,芯片,光刻机等领域的发展不足有了一些了解。而前不久,一则外媒报道了我国芯片行业的发展近况。
  最近这一段时间,美国疯狂地对我国一些通讯企业,例如华为,中兴进行制裁和打压,让我们对于半导体,芯片,光刻机等领域的发展不足有了一些了解。而前不久,一则外媒报道了我国芯片行业的发展近况,在这篇文章中,这位作者表示我国正在偷偷摸摸的干一件大事,打着研发光刻机的幌子,实际上是想通过一种新型材料来直接制造出芯片,从而绕开光刻机的研发。而这个新材料就是目前在各个领域都非常热门的石墨烯,作者认为中国的有关科研人员已经开始尝试通过这样一个性能优异的新材料来制造全新的石墨烯芯片,一旦实验成功的话,不仅仅可以改变无法突破光刻机技术的窘境,还可以直接改变目前芯片行业的整体格局,可以说是弯道超车。
 
  根据路透社前几天的报道,白宫曾在过去多次颁布法案,企图通过这样的方式来延缓中国芯片行业的发展。但是在最新的石墨烯创新大会上,中国似乎找到了应对的方式。在这一次会议上,中国科学院的科学家展示了他们最新的研究成果,其中包括了8英寸石墨烯晶圆。就石墨烯在晶圆领域的应用而言,中国已经取得了较大的领先优势。如果中国的科研工作者继续在该领域加把力,那么我相信应该很快就可以通过这样的方式来避开光刻机技术的不足。通过大力的研发石墨烯基的芯片,从而代替原有的碳基芯片。
 
  对于不是很了解石墨烯基晶圆的人,在看到报道中的墨烯晶圆的尺寸达到八英寸时都会产生很大的质疑。因为我们目前使用的碳基芯片,都是以纳米为尺寸单位的,而最新石墨烯晶圆达到八英寸,实在是大太多了。却是,现在想要直接使用石墨烯晶圆制造芯片,还存在很大的技术难题,但是由于石墨烯优越的性能,他已经被认为是最佳的取代碳基芯片的材料。因为碳基材料的出现改变了材料世界的格局,碳材料拥有其他材料没有的优良的物理特性引起了广泛关注,C60(富勒稀)和CNT(碳纳米管)就是典型的例子,石墨烯的发现更丰富了碳基材料的家族。
 
  而且就目前的芯片行业的发展来看,碳基芯片的发展前景已经快到头了。目前,5nm的碳基芯片是具备了成熟的生产条件的,正在突破的是2nm的生产工艺。但是,即使是现在2nm的芯片还没有生产出来,很多专家也开始认为,2nm的碳基芯片就已经是这个产业的天花板了。因为如果想要在碳基为基础的前提下突破晶圆的尺寸,那就会面对投入和回报是不成正比的问题。
 
  或者,我们也可以认为是碳基芯片即将完成他的历史任务,而随后要粉墨登场的则是石墨烯基的芯片。完美的石墨烯拥有特别大的比表面积,约为2630m2/g,拥有优良的导电性,室温下电子迁移率约可达250000cm2/VS,拥有超常的导热率可达5000W/mK,光透明度约为97.7%。如此多的优良的物理特性决定了石墨烯的应用必定能够在芯片领域拥有广阔前景。
 
  虽然说石墨烯基的芯片在未来拥有着广阔的前景,但是他需要攻克的技术难题也很多。因为在这之前并没有人尝试过,很多东西都是新的,所以只能够靠我们的科研工作者一点一点的摸索前进。虽然说我国已经在这一领域花了很多的时间和精力,目前也取得了八英寸的石墨烯基晶圆,但是真的要能够运用到芯片领域,恐怕也还有很长一段路要走。但是一旦将这些难题攻克,将会彻底改变目前芯片行业的整体局势,西方国家对我们的技术封锁也就迎刃而解了。
 
 
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