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陆媒:芯片巨变!上海突传大消息!该来的终于来了(图)

新闻来源: 财经要参 于2020-10-18 8:53:48  提示:新闻观点不代表本网立场



另辟蹊径!

于无声处听惊雷!

刚刚,上海传来大消息:国产8英寸石墨烯晶圆,终于实现小批量生产!

在上海举行的国际石墨烯创新大会上,这一国产8英寸石墨烯晶圆的亮相,引起了业界一片欢腾。



是啊,十年磨一剑,这一石墨烯晶圆来得太不容易。

10年间,从生长出单层,到单晶,再到原子级平整的大面积晶圆,上海科学家终于让石墨烯从用胶带剥离出几微米的样品,升级为可以规模化生产的8英寸晶圆,并实现了稳定的小批量生产。

柳暗花明,一石激起千层浪!

国产石墨烯晶圆的横空出世,说明中国在这一最尖端科技上,到达了领跑的位置,也为中国芯片突破西方封锁、自主创新,开辟一条崭新的道路。

科技就是第一生产力!在打破芯片等“卡脖子”遏制的竞跑中,中国奋力直道超车,正在杀出了一条生路!!



1、有人或许要问:现在不都是硅基晶圆吗,石墨烯晶圆是啥东东?

这么说吧,如果把芯片比作一栋房子,晶体管就是建房的砖头,一栋栋的房子就构成了我们的信息社会。

说白了,晶体管越多,芯片的运算速度也就越快。

如果说,以前制造晶体管这块“砖头”的材料,都是用沙子、也就是硅做的,大家称之为硅晶圆;那么,石墨烯晶圆,就是用石墨烯为材料,来做的晶体管,进而在这个基础上,生产芯片。



那么,为什么好好的硅晶体管不用,要跑去研究硅晶体管呢?

原因就在于,受到摩尔定律的限制,目前硅材料芯片的极限制程差不多是在2nm到1.5nm,再往小做就搞不定了。

为什么搞不定?

说到底,是因为硅的一些特性限制,如果晶体管太小,出故障的概率就会急剧升高,把芯片里面上百亿个晶体管协调起来一起工作就非常困难。

那怎么解决这个问题呢?

一个办法,就是用碳来替代硅,做晶体管。

2、有人肯定又要问了:为什么要用碳元素呢?

其实啊,这跟碳元素本身很多优质的特性有关:碳晶体管跟硅相比,功耗更小,效率更高。



比如,用碳纳米管做的晶体管,它的电子迁移率可以是硅的1000倍,通俗来说就是碳材料里面电子的群众基础更好。

再比如,碳纳米管里面的电子自由程特别长,通俗的理解就是电子的活动更自由,不容易摩擦发热。

由于这些底层的优点,用碳来做晶体管,甚至不用像硅晶体管那么小,就可以取得同等水平的性能。

从目前已掌握的技术来看,一旦成熟,碳基芯片将有望把集成电路技术推进到3纳米节点以下,性能将超越硅基芯片10倍以上。



除了碳晶体管功耗更小、效率更高,对中国来说,研发碳晶体管,还有一个格外的好处!

那就是:整个芯片生产技术,等于来了一次推倒重建,大家都回到起跑线上,甚至以前最卡咱们脖子的光刻机,也可以被绕过去,至少要求大大降低了。

要知道,半导体行业是人类工业史上的奇葩,用沙子生产的硅晶体管,每18个月内部晶体管的数量就翻一番,老美发展了快70年,芯片技术上,要完全实现去美化,这的确很不容易。

不过有了碳基芯片就不一样了,这是一次技术质变,不论之前的差距有多大,一切从头开始,堪称地覆天翻慨而慷。

新的芯片原材料呼唤新的工艺,原有的研发设备可能会大打折扣。中国现在掌握的最新研发优势,就显现出来了:

1、中国的碳基半导体研究,在全世界都是处在领先水平的。

比如,北大的彭练矛团队,就从2000年起,开始探究用碳纳米管材料制备集成电路的方法,一路披荆斩棘,取得了很大成果。

2017年1月,彭练矛率团队研制出了高性能5纳米碳纳米管,这是世界上迄今最小的高性能晶体管,综合性能比目前最好的硅基晶体管领先十倍,比美国的技术强出一大截。



今年,彭练矛团队更是发展出全新的提纯和自组装方法,并使用该方法制备出高密度、高纯半导体阵列的碳纳米管材料。

2、中国的石墨烯发展技术,同样领先于世界!

石墨烯被称之为世界上最轻、最强、最薄的材料,目前碳纳米管的制作,就是通过石墨烯卷曲而成。我国近年在石墨烯领域开展了大量研究,跻身世界石墨烯研究领域第一梯队,申请专利总数世界第一,之后才是美国、韩国、日本。

3、既然在硅基芯片领域干不过你,我就开辟一个新领域来取代你!目前,中国芯片技术整体产业链面临着被“卡脖子”的状况,关键原因就在于中国在芯片技术领域缺乏核心技术,没有主导芯片从材料、设计到生产制备的全套技术中任何一个环节。



而中国石墨烯晶圆的研制,就是要从材料开始,环环推进,全面掌握中国人完全自主可控的芯片技术!什么叫直道超车、跨越发展?这就是!!四有一种战争,不见血,不刺刀!却比真刀真枪更残忍---科技之战,特别是基础研究之战!基础研究有多重要?听听任正非的声音吧!前段时间,任正非心心念念的头等大事,就是如何加强中国基础科研和基础教育,让中国科技才能真正从量变升华为大质变、大突破!任正非多次强调,华为在通信领域能够处在世界的领先水平,主要就得益于长期在数学人才上的投入。他说了:“这30年,其实我们真正的突破是数学,手机系统设备是以数学为中心的。”



而石墨烯和碳基芯片,这正是未来二十年全世界最先进的基础研究、最顶级的黑科技;现在,基本上全世界的最顶级高科技公司,都在进行白热化地攻关,争夺,抢夺!!!然而!今天,估计美国人不会想到:中国科学家团队,终于这一最尖端的领域取得重大突破,与IBM、英特尔公司至少并驾齐驱、乃至技高一筹!今天,估计全世界都没想到:中国,那个不起眼的中国!竟然后来居上,率先研发出来全球最先进的8英寸石墨烯晶圆,让中国碳基芯片研究跑到了国际第一梯队!今天,估计任正非将高兴到无眠:无论是石墨烯芯片的巨大突破、量子卫星的翱翔太空,还是天宫二号的凌空一射,一定程度上,都说明了中国基础科研,虽然饱受西方压制,但仍然奋力前行,不断向着最高峰挺进!



看吧,虽然饱受美国打压,一个个代表着中国民族力量,充满中国风,中文命名的强大科技成果,仍然不断出现在世界的舞台中心。。。。“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”!

这一刻,我们终于等到了。。。中国,加油!中国科技,加油!
网编:鼠来宝

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