金屬晶片存儲效率提高百倍，碳基晶片同樣高效突破製備瓶頸!
2020-07-06 中外科技看點了解最新中外科技，請點擊右上角「關注」免費訂閱，機不可失!
突破摩爾定律矽基晶片極限，新材料晶片誰與爭鋒，美國的鎢化合物金屬晶片，還是我國碳基晶片。
美國科學家研究的金屬晶片厚度僅三個原子，新金屬晶片能提高存儲速度百倍。我們的數據存儲方式，早已從磁帶、軟盤和CD等介質，進化到了能夠在無數微型電晶體中保存數據的精密半導體晶片，而且其容量可以呈指數級增長。這是一個壯舉。
據英國《自然·物理學》雜誌近日發表的一項研究，一個美國聯合研究團隊利用層狀二碲化鎢製成了二維（2D）金屬晶片，其厚度僅三個原子！在更節能的同時，儲存速度提高了100倍之多，為開發下一代數據存儲材料奠定了基礎。其可代替矽晶片存儲數據，且比矽晶片更密集、更小、更快，也更節能。
當今世界所產生的數據比以往任何時候都多，然而我們當前的存儲系統已接近大小和密度的極限，因此迫切需要相關技術革命。科學家正在研究數據的其他保存形式，包括存儲在雷射蝕刻的載玻片、冰冷分子、單個氫原子、全息膠片甚至DNA上。
北京元芯碳基集成電路研究院宣布，由該院中國科學院院士北京大學教授彭練矛和張志勇教授帶領的團隊解決了長期困擾碳基半導體材料製備的瓶頸，如材料的純度、密度與面積問題。他們的這項研究成果已經被收錄在今年5月22日的《科學》期刊「應用物理器件科技」欄目中。
與國外矽基技術製造出來的晶片相比，我國碳基技術製造出來的晶片在處理大數據時不僅速度更快，而且至少節約30%的功耗。碳基技術在不久的將來可以應用於國防科技、衛星導航、氣象監測、人工智慧、醫療器械等多重領域。由於碳基材質的特殊性，它能讓電路做到像創可貼一樣柔軟，這樣的柔性器械，如果應用於醫療領域將使患者擁有更加舒適的檢查體驗；因碳基材質特點，在一些高輻射、高溫度的極端環境裡，採用碳基技術製造出的機器人將更好的代替人類執行危險係數更高的任務；若將手機植入碳基技術的晶片，至少可以看上9個小時的電影都不會斷電，且手機開多少個程序都不會出現卡頓。
碳基晶片卻可以突破矽基晶片的摩爾定律極限，目前中國已經突破碳基半導體材料製備的瓶頸，將進入原型晶片驗證的快車道。
但時至今日，面對人類數據爆炸式增長，矽基晶片早已經力不從心，我們還要對動態數據快速地利用、分析，日益增加的需求給存儲方式不斷帶來新的變革壓力。這一狀態無疑將推動存儲媒介的革命，究竟誰會在這一次的革新中發揮最重要的作用？碳基?DNA?單原子?新金屬?全世界都在密切關注，這些候選者中哪個技術最實用。
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對於這兩種晶片大家更看好哪一種呢？
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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？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。 -
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