不必再等光刻機？北大碳基晶片技術突破，性能比矽基晶片好10倍

2020-08-30 心隨浮動2020



而在中國的國產智慧型手機的三大品牌中，華為不僅在手機的設計使用還是在自主研發的科技領域上，都無疑是獨佔鰲頭。也是，華為低調的這麼些年，一直專注於自主研發高新技術，如今那已經成為「絕版」的麒麟1000晶片就是最好的代表。雖然麒麟系列的晶片將會在9月中旬就面臨停產，但這也不能抹滅華為在國產手機的發展中、在中國芯的自主研發上做出的貢獻。



事實上 ，晶片製造最大的難關並不在於晶片的設計和晶片的封測，反而在於晶片製造過程中的材料和設備，其中光刻機就是至關重要的一個環節。麒麟1000晶片之所以能成為世界上最先進的晶片，最重要的一點就是麒麟1000晶片處理器都是採用臺積電5nm工藝代工生產的。目前除了臺積電的5nm工藝技術最為成熟和先進以外，還沒有其他的供應商能夠比得過臺積電。



正因為如此，這一次美國對華為在入美和晶片使用上的狙擊雖然可恥，但無疑還是成功的。不可否認的是，麒麟晶片雖然在性能上非常穩定也很強勁，在2019年華為引領著5G時代的到來發展中起到了不可磨滅的作用，但如今高科技領域每天都在更新換代，麒麟晶片不可能一直佔據領先地位，終將會被別的更高科技的晶片所替代。



北大碳基晶片技術突破 領先了傳統晶片將近10倍

就在這段時間，中科院研發碳基晶片即將問世的消息是鋪天蓋地的傳出。國民們紛紛看到了希望，認為既然國產光刻機目前一直停留在90nm的技術水平上，一時間沒辦法突破5nm甚至是5nm以下的光刻機技術，那麼對於碳基晶片技術上得到了突破以後，能不能嘗試用碳基晶片這樣的新材料替換傳統的矽集成電路的製造壁壘？



這碳基晶片說得簡單通俗一點，就是大家聽說過的，採用碳基半導體的材料製作出來的晶片。而碳基半導體晶片中最好的材料就是石墨烯。在此之前主要用在汽車發動機上面，就好比是比亞迪這樣的國產汽車企業，就是使用的石墨烯技術，將傳統的燃油動力一躍升級成電力動力。而如今石墨烯晶片即將問世，是不是意味著石墨烯技術上的成熟，能夠促使碳基晶片儘快面世？



了解過的人都應該知道，我們現在手機所採用的晶片處理器都是矽基晶片，而矽基晶片在穩定性和損耗性上都比不上碳基晶片，甚至碳基晶片的性能是矽基晶片的10倍左右。這對於華為來說，絕對是一個好消息。或許，等到碳基晶片面世之後，不僅能夠解決華為目前的困境，也能向世人宣示國產晶片並不是一直落後的，它在進步，一直在砥礪前行！

有了碳基晶片意味著不必再等光刻機？

問題來了，碳基晶片如果問世了，是不是就說明我們不需要在苦苦地等著光刻機的技術使用？能夠提出這樣想法的人，想必不只是一個兩個，而是大部分國人都希望如此。但很遺憾的是，即便是碳基晶片真的面世了，也不能夠時候就不再需要等待光刻機了。



其實這個不難理解，小語就這麼說吧，雖然碳基晶片在生產和製造的工藝過程中，光刻機技術的使用並不是顯得尤為重要，更有甚者也是可有可無，但讓人失望的是，碳基晶片的適用範圍並沒有大家想像當中的那麼廣，很多矽基晶片能適用的範圍碳基晶片並沒有辦法涉及，這是讓人覺得失望和遺憾的。



只能說，碳基晶片即使在性能和穩定性上面都比傳統的矽基晶片好了近10倍，也不能改變碳基晶片只能適用於特定的領域，而具有局限性。



當然，上面的言論也僅僅只是小語對於碳基晶片的認知和目前碳基晶片的技術領域上所能知曉的範圍。明天的事情誰也說不準，碳基晶片在適用範圍上能否擴大，並且能夠成功替代矽基晶片的使用，我想，這還是少不了科研人員夜以繼日的付出和鑽研。說到這裡，小語真心地想要對我國高新技術產業付出過汗水和淚水的所有科研人員說一聲：你們辛苦了！

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  • 碳基晶片取得突破，由石墨烯碳納米管制成，或比矽基晶片提升10倍
    於是有了碳基晶片這個概念，碳基晶片也叫石墨烯晶片，是由石墨烯碳納米管制成。換一種材料來製造晶片，而且是在別人沒有取得突破的情況下進行，這說明我們已經領先一步。可能有些人還是對碳基晶片有些不了解，這也很正常，因為碳基晶片區別於傳統的矽基晶片。
  • 矽基晶片製造不指望光刻機，碳基晶片的研製成功展望未來
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  • 光刻機太難，我們換道超車的唯一機會是北大研究的碳基晶片？
    好的一點是矽基晶片有一個物理極限。這個物理極限到底是2nm還是1nm，現在還不得而知，但它始終是有物理極限的，這是毋庸置疑的。雖然目前北大「碳基晶片」的概念是否只存在於理論，但依然具有重大的意義，在科學界大家都知道基礎理論學科是一切實踐結果的重要鋪墊，碳基晶片採用石墨烯材料，和矽材料相比，製成的碳基晶片能夠提升將近1000倍的性能。
  • 中國晶片換道超車，北大團隊研發出碳基晶片性能是矽基的10倍
    根據理論計算表明，用碳納米管制成的電晶體與與相同特徵的矽電晶體相比，理論上運行速度可以提高5~10倍，而功耗則可以降低10倍，完美滿足超低功耗晶片的需求，但理論畢竟是理論，想要利用碳納米管制成晶片還存在著巨大的挑戰。
  • 「碳基晶片」取得突破!性能提升10倍,碳基晶片有望實現彎道超車
    據目前了解，傳統的矽基晶片已經由國外領先進行研發，使用矽基製造出的晶片會陷入一個瓶頸當中，其中極限工藝製程大概在2nm到1.5nm，目前，臺積電的製程工藝維持在5nm，更高級別的3nm還在探索研發。即便是5nm工藝製程在我國都難以得到實現，就連中芯國際也是束手無策。
  • 「碳基晶片」取得突破！性能提升10倍，碳基晶片有望實現彎道超車
    據悉，對於碳基晶片也從概念轉入研發當中，2020年，北京大學張志勇教授和彭練矛教授取得了碳基晶片取得突破，採用全新的提純方式和組裝，製造出高純半導體陣列碳納米管材料，研製出99.9999%相信大多數人都不理解碳基晶片，碳基晶片區別於傳統矽基晶片，目前市場上的手機晶片都是由矽材料製造，矽雖然性能不錯，但是對於高級別納米工藝技術是一道很難逾越的鴻溝。
  • 能繞過EUV光刻機生產晶片？中國選擇押注碳基晶片，是否選對了
    ，國人才意識到晶片對於我們的重要性，過度依賴於國外的技術，最終不會得到什麼好結果的，近日中國在晶片領域持續有大動作，中科院也宣布將入局光刻機的研發。，也並不是空穴來風，目前他已經在碳基電子學領域，研發出了整套的碳基CMOS集成電路無摻雜製備新技術，目前已經製備整體性能超越矽基器件10倍的碳管電晶體，已經接近理論極限柵長僅為5nm的技術，隨著這項技術的誕生，也加大了碳基晶片存在理論量產的可能性。
  • 碳基晶片突破，北大發布重要成果，性能提升10倍以上「西瓜視頻」
    肯定不會的，畢竟我們研發的目的就是為了擺脫對ASML高端光刻機的控制，打造出我們自己的新材料晶片時代，由於具體的製作工藝並沒有爆料，但是肯定是，就算需要光刻機刻畫電路，國產的光刻機就已經足夠了。打破矽晶片歷史，碳基晶片來臨矽基晶片的發展歷史很長，而碳基高端晶片的技術才剛剛開始，由於矽基材料的特性，在目前的的一個普通的晶片中裝有上百億個電晶體，那麼它的功耗將會變得更高，熱量也變得更大，出故障的概率也相應增加，而且將上百億的電晶體裝在一個1cm不到的晶片中工藝非常的複雜，很多國家都做不到
  • 5納米光刻機或將拋棄,石墨烯晶片迎來突破,性能是矽基晶片10倍
    各類媒體解讀的也不在少數，有些媒體稱「荷蘭ASML EUV光刻機白菜價」、「中國彎半導體道超車」、「光刻機突破美國封鎖」，來讚美，說心裡話，大家聽到這些讚美詞的時候還是很開心，但是冷靜的思考後呢？由於雷射直寫光刻機由於不需要掩模板，所以非常有利於實驗室環境。正是因為不需要掩模板，在集成電路、光子晶片、微納傳感、光電晶片、納米器件等領域有很廣闊的應用前景。