​中科院攻克難題，邁出碳基晶片的第一步，新技術成為國之利器

目前，矽基晶片是業界的主流。不過，矽基晶片存在對光刻機等精密設備依賴度高；受摩爾定律限制，矽基材料尺寸有物理極限等問題。因此，擁有更高物理極限、電子遷移率、結構穩定性的碳基晶片，成為業界公認的矽基晶片替代者。



為了搶佔碳基晶片市場，多國早已啟動了碳基材料的研究，我國自然也不例外。在2009年，中科院上海微系統所便啟動了石墨烯單晶製備及電子器件的應用研究。

而在近日舉辦的2020中國國際石墨烯創新大會上，中科院上海微系統所展示最新成果——8英寸石墨烯單晶晶圓。石墨烯晶圓以碳元素為基石，經過切成晶片、刻蝕、離子注入等步驟之後，便能成為碳基晶片。



這塊8英寸的石墨烯晶圓，在產品尺寸與質量上，都成功走在了世界的前列。更值得關注的是，該晶圓還是全球首個可量產碳基晶圓，可進行小規模量產，有著十分重要的意義。

中科院上海微系統所副研究員吳天如稱，「製備出大尺寸、高質量的石墨烯單晶晶圓」，是「開啟微電子技術變革」的重要條件。



中科院上海微系統所的成功，邁出了大規模生產碳基晶片的第一步。這也表示，國產晶片有望在一條全新的賽道上，實現「換道超車」，令人振奮。

目前，我國在矽基晶片領域還十分落後，許多方面都要受制於人。為了使國產晶片技術能掌握在自己手中，我國一方面追隨歐美的腳步，發展矽基半導體，一方面在碳基等新材料領域發力，希望能實現超越。



經過不懈的努力，我國在碳基晶片領域，成功取得了亮眼的成績。除中科院上海微系統所的研究成果外，中科院彭練矛-張志勇團隊也獲得了眾多令人矚目的成就。

今年5月，該團隊成功研究出「碳基半導體材料純度提升」，為碳基半導體實現規模工業化生產，打下了基礎，並且成功被刊登於《科學》雜誌之上，引起而來不小的關注。



同時，北大碳納米半導體材料研究團隊、北京元芯碳基集成電路研究所等，也都有所突破，令人矚目。