突然爆火的「碳基晶片」背後，是噱頭還是真實力？

最近，在美國晶片制裁的大背景下，碳基晶片將取代矽基晶片的呼聲愈演愈烈，那麼什麼是碳基晶片？碳基晶片是否真有實力取代矽基晶片，成為下一代半導體領域發展新方向，還是只是譁眾取寵的市場噱頭呢？

什麼是「碳基晶片」

碳基晶片又稱碳基集成電路技術，是以碳基材料製成的碳納米電晶體晶片。我們知道，自上世紀五六十年代開始，集成電路的發展一直都是以矽基為載體，即所謂的矽基晶片。經過數十年的發展，矽基晶片無論是理論技術還是製程工藝都已相當成熟，儼然成為整個半導體領域產業支柱。

雖然近些年矽基晶片的發展遵循摩爾定律的發展趨勢穩步前進，但是因為矽基材料的工藝在進入納米級別後難度越來越高，所需的材料、技術和設計等各方面都將面臨物理限制的問題，導致傳統矽基晶片的發展速度也相應開始減慢。

為了打破制約矽基晶片發展的瓶頸，科學家們開始研究用於替代矽基晶片的新材料，在眾多材料中，碳基材料的石墨烯被認為是最佳的替代材料。而且得益於石墨烯技術的發展，碳基晶片的研究也頗有成果。

5月26日，中國科學院院士彭練矛和張志勇教授率碳基納米管晶體研究團隊，經歷近20年的艱苦研發，一舉突破了碳基半導體設備製造的瓶頸，製造出高純半導體陣列的碳納米管材料——碳電晶體，在全球範圍內率先實現碳基晶片製造技術的突破。碳基晶片再一次成為全球熱點。

彭練矛和張志勇介紹成果

碳基晶片只是新的技術突破，取代矽基晶片言之尚早

不可否認，碳基晶片的問世是科學技術的一次突破。碳基晶片在很多方面確實有叫板矽基晶片實力。比如，與矽基晶片相比，碳基晶片具有成本更低、功耗更小、效率更高的顯著優勢。據相關報導顯示，與傳統矽基晶片相比，我國碳基晶片在處理大數據時不僅速度更快，而且至少可節約30%的功耗。

但是很可惜，目前，碳基晶片的研究更多地還是處於理論環節，從理論到商用沒那麼簡單。其實，相比於網絡上流傳的碳基晶片將要取代矽基晶片的說法，碳基晶片更像是另闢蹊徑，目的是想規避卡脖子的矽基晶片技術，實現中國芯的崛起。而且根據目前矽基晶片的發展情況來看，我國至少落後國際3代以上的水平，要想在矽基晶片領域實現趕超，幾乎是不可能的事情，因此，轉投碳基晶片的研製也無可厚非，畢竟從長遠看，矽基晶片的發展必然受到物理極限的制約，碳基晶片轉正只是時間問題。可喜的是，在碳基晶片領域，我國擁有良好的開局，且已處於世界領先水平。

但是現在就說碳基晶片取代矽基晶片還為時尚早。目前，矽基晶片擁有完整的產業鏈，生態環境良好，若要實現替代，就必須全球跟進，難度可想而知。若能夠加快實現碳基晶片的產業化，將為中國晶片突破西方封鎖提供前所未有的助力。