被送上神壇的碳基晶片,其實不靠譜

2020-12-04 常溫故而知新

自從美國總統川普宣布禁止使用美國技術給華為代工晶片,華為就被開始努力,包括自研晶片,自研光刻機,甚至連中科院都牽扯進來,發表了用碳基晶片代替矽晶片觀點,頓時行業一片叫好,什麼碳基電子是國產晶片技術突圍利器啦,什麼碳基晶片快速換道超車拉,什麼臺積電開始後悔拉,華為或成最大贏家拉等等

理想很美好,但是現實很殘酷。

矽晶片之所以被大規模應用,是因為矽能通過各種氣態化合物來合成性能穩定介電常數優秀的氧化物和氮化物。

而所謂的碳電晶體,根本沒法量產的,碳太活潑了而且介電常數又低,而且碳本身是導電的。而且矽基的cmos,不差的工藝基本都是12寸晶圓,納米級線寬製程。

其次,二者的成本。

矽是僅次於氧第二豐富的元素,它的來源非常廣泛,從石英巖和砂子(主要成分二氧化矽)中就能夠以較低的成本提取出純矽。

碳基半導體晶片用到的是碳納米管或石墨烯,碳納米管和石墨烯的製備過程跟矽基電晶體的製備方法有著本質的差別,兩者的主要原料是石墨。

目前我們已經通過化學方法,把單個的碳納米管放置在矽晶片上想要放的特殊溝道裡,但相比於晶片中能放置上千萬個矽電晶體的數量,科學家們最多只能同時放置幾百個碳納米管,遠遠無法投入商業化。其次,要想把碳電晶體排布在晶圓片上,需要更加精準的刻蝕技術。靠碳基晶片超越可能性極低,碳基晶片未來十年都不一定有出頭之日。

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  • 「碳基晶片」是華為的救命稻草嗎?是,但別高興的太早
    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?
  • 碳基晶片獲突破,性能提升千倍,我國碳基晶片能否實現借道超車?
    首先碳基晶片在工藝上可以到達更先進的水平,同時碳基晶片的原材料是石墨烯,我們已具備成熟的工藝,在成本上也將比傳統晶片材料便宜。更重要的是,碳基晶片在性能上將提升1000倍。同時,我國在傳統半導體領域落後的情況下,但在碳基晶片上,我國已取得了重大突破,具備國際領先水平,這也是我國晶片發展的重要方向,也將藉助碳基晶片超車。最重要的是,我國發現碳基晶片可藉助華為光電技術,為製造碳基晶片已具備成熟條件。
  • 中國碳基晶片研究領先全世界!告訴你碳基晶片是怎麼回事
    最近一段時間,北京大學研究團隊製作出碳基晶片,性能遠超同規格矽基晶片的報導,引發了國人的熱議。中國可以彎道超車了嗎?再也不用擔心被極紫外光刻機卡脖子了嗎?華為會不會對碳基晶片做戰略投資?一、背景簡介這件事情,不能拍拍腦袋就瞎說。
  • 碳基晶片帶來的是一場晶片革命
    作為全球先進的晶片製造商臺積電,在矽基晶片的研發上已經突破到了5nm工藝,並且正在向2nm工藝進發,但2nm之後矽基晶片的工藝似乎遇到了瓶頸。而我國因為受到了美國的制裁,雖然在晶片設計上有所成就,但是在光刻機等製造設備中卻無法突破。兩種情況的趨勢下,全世界科技人員開始了新材料晶片的研發。碳基晶片是否需要光刻機?可以肯定的是,碳基晶片是不需要光刻機的。
  • 中國有望晶片技術彎道超車?碳基晶片有望超過矽基晶片?
    中國目前已經擁有了強大的晶片設計能力,但是無奈目前的主流晶片生產工序和技術掌握在歐美。難道我們除了盡力&34;之外沒有其他路徑了嗎?其實除了&34;之外,還有一個方式可以突破技術封鎖,那就是&34;。目前中國在這條賽道上已經是站在了第一梯隊,那就是碳基晶片領域。
  • 碳基晶片:中國趕超歐美的超級晶片
    國外很多研究人員也非常看好碳基晶片,比如用於微處理器的石墨烯、量子點和有機電晶體,平面石墨烯以其出色的導電性而聞名,由於沒有帶隙,因此固有地不可能關閉該導電性。「二十年前,碳納米管被認為是最令人興奮的事情」 Bishop的主管馬克斯·舒拉克解釋說,十多年來,許多公司一直在為它們工作,而無法讓他們工作。
  • 碳基晶片為什麼無法實現?
    三者之間的秘密不僅於此,最主要還是因為半導體,擁有其他兩者不具備的特性(即單向導電)。而在世界上,矽的存儲量巨大,能排到第八位,成為資源豐富又成本低的材料。許多人有一個誤區,其實矽本身是不能導電的(例如我們常見的矽膠),並不屬於導體範圍。
  • 矽基晶片已發展至工藝極限,碳納米管真能成為新一代晶片材料嗎?
    有兩個選擇:1、在現在基礎上實現技術突破,尋找破解的方法。2、用一種新材料來代替矽基板生產晶片。2020年5月,在國際知名雜誌《科學》上,發表了一篇來自中國北大團隊關於碳基半導體的論文,文中提到了「高密度碳納米管」的提取和組裝方法。業界將這一成果稱為:碳基半導體進入規模工業化的基礎。
  • 新一代碳基晶片概念股有哪些?新一代碳基晶片概念股一覽
    新一代碳基晶片概念股有哪些?新一代碳基晶片概念股一覽。在晶片半導體領域,相比美國而言,我們一直處於弱勢的地位,所以最近華為晶片斷供事件給了我們一個警示,想要晶片不受制於人就要大力發展,好消息目前我國的相關公司都在加大研究投入,以下是新一代碳基晶片概念股一覽。
  • 中國「碳基」晶片,成為全球晶片「珠峰」
    臺積電創始人張忠謀近期,臺積電創始人張忠謀對媒體說:中國就是舉國之力也很難做出頂級晶片!!你們中國就是舉全國之力,也做不出頂級晶片!是嗎?業界認為,摩爾定律將在2020年左右達到終點,即矽材料電晶體的尺寸將無法再縮小,他們普遍認為在2020年前後,矽基CMOS技術將達到其性能極限。我國採用的石墨烯製造工藝的碳基晶片,可以輕鬆達到普通矽基晶片的10倍以上速度,如此超快的速度得力於石墨烯和碳納米管,在信號的傳輸中擁有更好的傳導性能。
  • 碳基晶片正在闊步走來
    近期,上海舉行的國際石墨烯創新大會上,出現了一則科技亮點。作為取代矽基晶片的新一代半導體,碳基晶片正在闊步走來。 早在今年上半年,國內已經有傳言稱,國內正在研發碳基晶片,並已經實現了小批量生產。當時,因為碳基晶片處於萌芽狀態,網上認為還需要幾年時間才能走出實驗室。沒有想到,傳言屬實,在部分領域已經開始運用8寸石墨烯碳基晶片,製作成熟產品。
  • 有望成為下代晶片材料,碳基晶片的關鍵在哪?能繞開荷蘭光刻機嗎
    開篇提醒:目前在半導體行業,碳基晶片的呼聲可謂是日益高漲啊!因為從理論和實驗結果上講,這種新材料可以讓我國在下一代晶片材料中佔據主導地位。但是本期內容呢,我將從晶片的工藝出發,給碳基晶片降降溫,說清楚碳基晶片在短時間內,為什麼難以繞開荷蘭EUV光刻機,解除華為乃至整個行業的晶片困境。我們先說說碳基晶片是不是靠譜的。
  • 「碳基晶片」未來發展的方向?
    什麼是 「碳基晶片」很多人聽說過 「矽基晶片」,但對 「碳基晶片」 的概念還是比較陌生。在了解 「碳基晶片」 之前,我們首先要弄清楚為什麼會出現這種理論技術。20 世紀五、六十年代,集成電路發展開始提速,這是通過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的電晶體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內。以單晶矽為主的半導體集成電路,已經變得無處不在,成為整個信息技術的強大支柱。
  • 碳基晶片會超越現有的矽基晶片嗎?
    碳基晶片的消息由來已久,但遠不及這次來的激動人心!在1納米和更小的刻度上,矽基晶片的量子隧穿效應將使得電子自發的躍遷到相鄰的空位,從而使得電晶體構成的邏輯門失效,這樣晶片就沒用了。(理論上5納米也有隧穿效應)但是也不是說矽基晶片走到盡頭了,現在流行的3D封裝就是向立體進軍,在空間上增加電晶體密度,這樣晶片的性能也能大幅度提高,當然也會帶來難以解決的新問題。
  • 碳基晶片的研發,一場晶片技術革命即將到來
    目前就北京元芯碳基集成電路研究院中國科學院院士、北京大學教授彭練矛和張志勇教授帶領的團隊和美國麻省理工正在著手於碳基晶片的開發,北京大學的團隊經過多年研究與實踐,已經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。碳基晶片有什麼優勢?
  • 北大科研組研製的碳基晶片,是否真能替代矽基晶片?
    碳基晶片能夠替代矽基晶片?最近一段時間,很多人都在說碳基晶片,北京大學有碳基晶片,中國科學院有石墨烯晶片!按照目前的情況來說,碳基晶片是可以取代矽基晶片的,當然這裡指的是性能!而且碳材料幾乎也是不需要成本,跟矽一樣,可是相關的測試情況不知道怎麼樣?尤其溫度的承受能力!畢竟晶片的適用場景很多,耐不了高溫就沒有用了!
  • 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。
  • 碳基晶片對比矽晶晶片,它有可能讓我們實現在晶片上彎道超車嗎
    晶片作為一個電子產物的心臟,是非常為緊張的零件,控制了晶片技術就曾經在這個電子產物橫行的期間成了佼佼者。晶片非常要緊的功效即是對機能的晉升了,晶片的崇高水平算是乾脆決意了這個產物的上限。而一張晶片的機能要緊由上頭集成的電子元件決意,因此更小的工藝製程就能在上頭集成出更多的元件,也就能獲取更好的機能。而根據摩爾定律,如許的倍率大約是兩倍,因此每一次革命都是非常大的前進。但並是在機能的晉升上惟有一條路能夠走,換上更先進的質料仍舊能讓其完成機能上的衝破。
  • 碳基半導體:中國晶片產業新機遇
    (一)碳基半導體是晶片技術發展的必然嘗試近年來,國際上關於摩爾定律即將失效的判斷越來越頻繁。為維持矽基半導體晶片性能高速提升的勢頭,半導體領域的學者和工程技術人員從結構、工藝和材料三個方面尋找破局之道,雖然推出電晶體3D結構、異構集成架構、應變矽技術、矽基光電集成技術等新成果,但矽基半導體晶片性能提升效果逐漸下滑,即將達到物理和技術的「天花板」已是業界共識,尋找和轉向新材料替代的呼聲越發高漲。碳基半導體展現的優異性能,為晶片技術發展提供了新的機遇。
  • 我國碳基晶片獲最大突破,性能比矽基大幅提升!也是未來發展方向
    理論計算表明,使用碳納米管制備的電晶體與相同特徵的矽電晶體相比,理論上運行速度可以提高 5至10倍,而功耗可以降低至十分之一,完美滿足超低功耗晶片的需求。那碳基晶片能取代矽基晶片嗎?首先碳基晶片在工藝上可以到達更先進的水平,同時碳基晶片的原材料是石墨烯,我們已具備成熟的工藝,在成本上也將比傳統晶片材料便宜。更重要的是,碳基晶片在性能上將提升1000倍。