材料|中科院正式宣布重大突破!美国:怎么可能?
众所周知 , 自从华为被制裁以后 , 国内都知道了国内的芯片制造技术很落后 , 基本上世界先进水平还有10~20年的差距 。 这个差距都有什么呢?比如光刻机制造技术 , 光刻机是用于芯片生产 , 而制造光刻机就是生产工具的工具 。
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因此对于工业基础很讲究 , 工业基础容易就陷入“循环”最终走不出来 , 这是“先有鸡跟先有蛋的问题” , 最终还是要靠生产力的缓慢积累 , 从无到有的过程 , 最终是人工操作 。 比如德国的镜头 , 那是三四代人努力的结果 , 所以没有那么容易超越 。
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过技术问题最终还是要回归到材料问题 , 比如德国的机械为什么这么猛?加工高速旋转的时候肯定有磨损 , 但是人家的就是不会有很大的偏差 , 原因是因为主轴承里面有 特殊的材料 。
应用材料的发展 , 说容易也容易 , 只有东西拿到手 , 一个星期之内就可以弄清楚其中的组成成分和排列 , 但是问题就是怎么样合成这种材料 , 内部的成分和排列一模一样 , 最终就是“投钱” , 不断地试错 , 有很大的随机性 。
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不过最终我国中国正式宣布了一项重大突破 , 让美国科技界惊呼不可能 , 这到底是什么呢 , 美国如此眼红?
一、中科院公布硅-石墨烯-锗晶体管
石墨烯这种材料 , 前景广阔 , 目前已经在开始应用在了透明导电电极、触控屏、太阳能电池、锂电池、超级电容器、导热薄膜、海水淡化、环境污染治理等领域 , 比如韩国三星和日东电工等都在研制电池 。
西方国家在石墨烯的研发上投入了大量的人力、物力 , 最终是实现了石墨烯的分离 , 因为在自然界是不存在石墨烯的 , 它是一个二维平面结构 , 一毫米的石墨里面就有300万层石墨烯片 , 可想而知要得到单层石墨烯片是有多难 。
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现在基本上都可以分离石墨烯 , 石墨烯是目前人们发现最轻薄、强度最大且导电性最强的新型纳米材料;而且是石墨烯电池在充放电25万次仍能够保持91%容量 , 寿命极长;同时在石墨烯中 , “狄拉克点”的存在 , 使得电子能够高效迁移 , 是传统半导体远远达不到的 。
想想内存芯片是怎么工作 , 靠的就是电容的充放电 , 这个石墨烯做成电容 , 哇塞 , 这个DRAM存储芯片可以上天;同时做成芯片内部的晶体管 , 这个电子高效迁移 , 芯片的工作效率 , 啧啧 , 而且最重要是石墨烯的散热能力还极强 , 强度是钢铁的数十倍 。
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这次中科院公布的硅-石墨烯-锗晶体管就可以将石墨烯基区晶体管的延迟时间缩短1000倍以上 , 不得了 , 厉害了 。
二、美国怎么不眼红
看了上面 , 美国怎么能够不眼红 , 欧美等国家多次尝试 , 先一步得到分离方法 , 获得单层的石墨烯 , 但之后便原地踏步 , 这一步中国科学院率先突破 , 美国变成了“柠檬精” , 酸溜溜的 。
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同时 , 现在是国内半导体的关键节点 , 现在全国上下都在为光刻机发愁 , 如果能够进一步跟光刻技术结合 , 投入生产绝对震撼的 , 这个石墨烯材料跟光刻蚀刻还有很好的兼容性;一旦在半导体行业开始应用 , 将对整个芯片的 制程、光刻蚀刻技术、光刻材料产生颠覆 。
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