2020年是不平凡的一年,經歷疫情的洗禮,許多行業重啟向上而生的螺旋,但疫情並未阻擋科技前進的腳步,量子計算、基礎材料、生物醫療等領域的一系列重大科技突破紛至沓來,後疫情時代,基礎技術及科技產業將如何發展,達摩院為科技行業提供了全新預測。
12月28日,阿里巴巴達摩院發布2021十大科技趨勢,這是達摩院成立三年以來第三次發布年度科技趨勢。附:達摩院2021十大科技趨勢
趨勢一、以氮化鎵、碳化矽為代表的第三代半導體迎來應用大爆發
以氮化鎵(GaN)和碳化矽(SiC)為代表的第三代半導體,具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率、抗輻射等優異特性,但受工藝、成本等因素限制,多年來僅限於小範圍應用。近年來,隨著材料生長、器件製備等技術的不斷突破,第三代半導體的性價比優勢逐漸顯現並正在打開應用市場:SiC元件已用於汽車逆變器,GaN快速充電器也大量上市。未來5年,基於第三代半導體材料的電子器件將廣泛應用於5G基站、新能源汽車、特高壓、數據中心等場景。
趨勢二、後「量子霸權」時代,量子糾錯和實用優勢成核心命題
2020年為後「量子霸權」元年,世界對量子計算的投入持續上漲,技術和生態蓬勃發展,多個平臺異彩繽紛。這一潮流將在2021年繼續推高社會的關注和期待,量子計算的研究需要證明自身的實用價值;業界需要聚焦「後霸權」時代的使命:協同創新,解決眾多的科學和工程難題,為早日到達量子糾錯和實用優勢兩座裡程碑鋪路奠基。
趨勢三、碳基技術突破加速柔性電子發展
柔性電子是指經扭曲、摺疊、拉伸等形狀變化後仍保持原有性能的電子設備,可用作可穿戴設備、電子皮膚、柔性顯示屏等。柔性電子發展的主要瓶頸在於材料——目前的柔性材料,或者「柔性」不足容易失效,或者電性能遠不如「硬質」矽基電子。近年來,碳基材料的技術突破為柔性電子提供了更好的材料選擇:碳納米管這一碳基柔性材料的質量已可滿足大規模集成電路的製備要求,且在此材料上製備的電路性能超過同尺寸下的矽基電路;而另一碳基柔性材料石墨烯的大面積製備也已實現。