「碳基晶片」是華為的救命稻草嗎？是，但別高興的太早

2020-09-14 互聯狗

目前，全國人民的目光很多都放在了華為能夠突破美國的技術封鎖達到晶片突圍的事情上。就段時間來看，很難，但是網上已經出現了我國正在大力研發的「碳基晶片」可以擺脫光刻機的限制直接實現彎道超車，那麼這個說法靠譜嗎？

先說答案，靠譜，但是很花時間。可以說「碳基晶片」是華為的救命稻草嗎？是，但別高興的太早。

想要弄明白「碳基晶片」我們首先得弄清楚什麼是「矽基晶片」。我們現在全世界所用的晶片都是「矽基晶片」，說簡單點就是用「矽」這個元素材料做成半導體的基礎，也就是「基片」，光刻機的作用就是在這個基片上面刻相當於各種溝槽的電路。

那麼5nm和7nm指的是什麼呢？這個計量單位指的是電路的寬度，在專業領域這玩意叫「柵極」，通俗的理解可以把它當作是是控制電壓的「門」。在晶片領域，並不是電路越寬門越多，而是電路越窄門越多。

那麼這個柵極也就是這個門有什麼作用呢？這就和晶片的運作原理有關了，之所以叫做半導體集成電路，說簡單一些就是這個東西導不導不導電不是由自己說了算，而是由電壓控制，所以柵極越小門越多，門越多就能更好的控制晶片的各種操作。舉一個不恰當的例子，假設一個28nm的晶片只能做到讓機器人走路這個動作的話，那麼7nm晶片不僅能夠讓機器人走起來，還能跑起來跳起來甚至翻跟頭。

我國的光刻機技術落後，別說5nm和7nm的晶片，連14nm晶片都造不出來。所以有業內人士就提出用「碳基晶片」來取代「矽基晶片」的說法。那麼「碳基晶片」的優勢在哪裡呢？

首先，碳基晶片顧名思義，就是不用矽材料做電路材料而是用碳納米管來替代，而碳本身的導電性、散熱性以及其他性能要比矽好成百上千倍。

那麼這意味著什麼呢？打個比方，想要發揮同樣性能的晶片裡，矽基晶片可能需要達到7nm技術的技術，需要頂尖光刻機才能刻錄成功，而碳基晶片只需要達到48nm技術就足夠了，不需要頂級的光刻機。

這下大家明白為什麼人在說「碳基晶片」為什麼可以幫助我國實現彎道超車了吧？但是大家不要高興太早，想要實現這一技術，太難。

要知道，一根頭髮絲就有五六萬納米的寬度，比我們日常肉眼能看到的灰塵還要小還要輕只能用顯微鏡才能看到。如何從一堆碳納米管中提取出半導體碳管，如何把這些碳管整齊的碼在基片的溝槽裡等等問題都是一個個巨大的技術難題。

好在我國發現了一種高分子材料、已經利用生物基因科技能夠解決這些問題，但是僅僅如此還是不夠的，距離把這些東西做成晶片還遠著呢。所以我國的科研團隊的目標，是在未來的兩到三年之內，實現90納米的製成技術，相當於目前的28nm矽基晶片，真正要達到7nm、5nm路還有夠長的。

不過也不要悲觀，因為隨著矽基晶片越來越接近物理極限，也就意味著矽基晶片的製程速度將會越來越慢，而我國研究碳基晶片的速度只會越來越快，此消彼長之下，或許我國成功研發出能夠甩開頂尖光刻機的碳基晶片也不會耗時太長，不是嗎？

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