芯片巨变！上海突传大消息！
以下文章来源于财经要参， 作者要参君
01 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！！ 021、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 ， 要跑去研究碳晶体管呢？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 。03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 。
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