實現小批量生產?碳基晶片性能至少領先矽晶片3代!誰在悄悄布局 |...

2020-12-04 第一財經

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[ 公司密鑰:獨家調研 挖掘內幕 ] 實現小批量生產?碳基晶片性能至少領先矽晶片3代!誰在悄悄布局

第一財經2020-11-25 09:36:31

《公司密鑰》文章來啦!獨家調研,挖掘內幕!盯住基本面,看準大趨勢!周一至周五上午11:00準時上新。【邏輯】碳基半導體具有成本更低、功耗更小、效率更高的優勢,未來或能替代矽基半導體。【涉及公司】……【時間】理想情況下,3-5年應當能有商用碳基晶片出現,10年以內碳基晶片開始進入高端、主流應用。【正文】近期,一則國產8英寸石墨烯晶圓已實現小批量生產的消息引發市場熱議。目前的晶片絕大部分採用矽基,同工藝下的碳基晶片性能比矽晶片領先至少3代。對比矽基晶片,我國在碳基晶片領域的技術水平明顯走在前列。今年早些時候,我國在碳基半導體領域迎來了重大突破。碳基晶片未來能取代矽基晶片嗎?哪些上市公司有所布局?

相關焦點

  • 國內碳基晶片實現商業化,走臺積電老路,對發展有益
    國內晶片低端產品完全可以自產,擺脫對美國技術的依賴。到了高端領域,特別是7納米和5納米位置,大陸企業的晶片生產工藝有限,且非常依賴外國產品。如此一來,想要在信息產業上,實現完全的國產化變得非常困難。 臺積電和三星兩家晶圓廠,早在上世紀80年代已經開始布局晶片工業,實現了原始技術的積累。
  • 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
    另外,碳納米管材料特別細,直徑只有1-3nm,特別適合做小尺寸的電晶體,能做成立體控制結構、也有利於電路控制。還有,這種材料強度高,比鋼鐵還結實,彈性還好,適合做柔性摺疊。同時,碳納米管和石墨烯導熱性能也比矽的導熱性好。
  • 北大突破碳基晶片量產關鍵技術!我國晶片可望「換道超車」
    該項成果在國際上至少能保持2年的領先優勢,表明用碳基晶片取代現有的矽基晶片距離實用化又邁近了一大步,我國可望在碳基晶片研發上「換道超車」!美國國防部2018年支持的一項研究,就希望用90nm規格的碳晶片,實現7nm規格的矽晶片同等的性能。但是,碳基晶片在製造工藝上一直未能突破,就是很難製造出高純度、高密度、排列整齊的碳納米管陣列。 儘管早在2013年美國史丹福大學就製造出了第一臺碳納米管計算機。
  • 北大碳基晶片能否顛覆EUV光刻機的壟斷地位?
    距離最先進的製程還有3-4代差距。一些實驗項目能夠實現10納米以內的線寬,但是離完整的設備還有很遠的差距。矽要實現電子型和空穴型半導體,就需要對矽進行摻雜,在矽晶片生產用到離子注入機就是做這個的。而用碳納米管則不需要,採用金屬鉛作為接觸電極,半導體為空穴型;採用金屬或者作為接觸電極,半導體為電子型。
  • 碳基晶片取代矽,美麗願望背後,不能忽略價格
    ,已經發展的非常成熟,市場已經被韓國和臺灣兩家代工廠壟斷。 大陸企業作為後生,在矽晶片的研發和生產上已經失去了先機,而國際市場也已經漸漸走向了封閉。目前,除了三星和臺積電之外,想要出現第三個進入到高端矽晶片市場的企業,其失敗風險將會很大。即便是三星公司,由於製程工藝落後於臺積電,其盈利能力也一直表現的不強。如果不是美國企業背後支撐,三星矽晶片代工生產服務,可能會停止進行。
  • 矽基、碳基、第三代半導體?如何區分?
    矽基,碳基,第三代半導體的概念頻繁出現,那麼什麼是碳基?什麼是矽基?又什麼是第三代半導體呢?這與劃分標準有關。半導體指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料,按照材料劃分,以矽材料為基礎發展起來的半導體稱為矽基半導體,以碳材料為基礎的半導體則被稱為碳基半導體。很多人聽說過「矽基半導體」。人類對 Si 性能的探索已經非常成熟。
  • 碳基晶片正在闊步走來
    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。
  • 矽基晶片已到天花板,新材料彎道超車,碳納米管未來是否有潛力?
    相對於傳統的矽晶體晶片,碳基晶片更具有應用前景,而且國內在這方面一直在布局,我們從2000年就開始碳基晶片的研究,終於在今年碳基晶片亮相了,國內也傳來了好消息,北大張志勇-彭練矛課題組突破了半導體碳納米管關鍵材料的瓶頸,使其製備出的器件和電路在真實電子學表現上首次超過了矽基產品。
  • 北大5nm的碳基晶片技術,中國領先世界,可以繞過EUV光刻機嗎?
    碳基晶片的研發對於我國來說是一個良好的機遇。北大團隊的方案很好領先世界其他團隊,中國可以彎道超車了嗎?再也不用擔心被極紫外光刻機掐脖子了嗎?華為會不會對碳基晶片晶片做戰略投資?這件事情不能拍拍腦袋就瞎說。大家首先應該冷靜看待這個突破,即使使用碳基晶片也難以擺脫對光刻機的需求。
  • 中國有望晶片技術彎道超車?碳基晶片有望超過矽基晶片?
    摩爾定律基本規律,晶片性能定期就會性能翻一番,但是目前廣泛支持社會運行的矽基晶片基本已經遇到了可見的物理瓶頸,目前最先進的矽基晶片是7納米的規格,而矽基晶片的極限基本也就是1.5-2納米之間,如果再小就會受到物理特性導致單位電晶體的故障率急劇增高,達到無法協調上百億個電晶體工作的程度。
  • 8寸碳基晶片發布,華為破解晶片難題,未來可期
    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。
  • 北大碳基晶片研發突破,採用碳納米管工藝,性能將提升10倍以上
    既然碳納米管的性能如此優秀,為何我們還不大力生產呢,其實在碳基晶片的量產過程中,我們也遇到了很多的困難,比如碳納米管的提存和堆疊,能用來製作碳基晶片的碳納米管純度必須達到99.9999%以上,雖然在北京大學張志勇、彭練矛課題組的研究下,我國的單層碳管純度已經達到了
  • 碳基晶片:中國趕超歐美的超級晶片
    北京大學教授彭練矛曾這樣解釋它的好,「碳基半導體具有成本更低、功耗更小、效率更高的優勢,中國的的碳基半導體研究是代表世界領先水平的,與國外矽基技術製造出來的晶片相比,中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。」看到這樣的言論,難免讓國人為之振奮。
  • 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?
    ,摩爾定律將徹底失效,無法做到更小。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。
  • 中國碳基半導體材料取得新突破,或將終結矽時代,實現晶片全面領先
    近日,北京大學張志勇教授-彭練矛教授課題組發展全新的提純和自組裝方法,製備高密度高純半導體陣列碳納米管材料,並在此基礎上首次實現了性能超越同等柵長矽基CMOS技術的電晶體和電路,展現出碳管電子學的優勢。
  • 我國「碳基晶片」促進產業布局,從無到有引領行業發展[西瓜視頻]
    也就是說,和矽基電晶體相比,碳基電晶體做同樣的工作時,不僅更快,而且損耗還小。短小精幹,應用廣泛。碳管材料特別細,直徑只有1-3nm,比矽更適合做小尺寸電晶體。而且,碳管強度高、彈性好,適合做柔性摺疊,應用場景會更廣泛。就物理特性來說,碳管比矽更適合做高端晶片,這也是北大彭練矛院士幾十年如一日對碳基晶片不懈努力的動力來源。
  • 北大碳基晶片研發成功,碳納米管成第3代半導體材料
    晶片的用途非常廣泛,可以說是隨處可見,晶片的誕生也徹底改變了我們的生活,我們都知道,現在的晶片大部分採用的矽為材料,所以我們稱他為矽基晶片,想要提升晶片的運算性能,除了優化晶片的架構之外,增加電晶體數量的方式能快速增加晶片的性能。目前的製作工藝可以在一個指甲蓋大小的高端晶片中的體積覆蓋上百億個電晶體。
  • 碳基晶片新突破,我國8寸石墨烯晶圓有望量產,性能將提升10倍
    不是汽車和飛機,而是晶片;晶片的集成化程度越高,產品的體積就會越小,性能也會越來越強。但是矽基晶片發展到現在,受到矽材料本身的性能限制,2nm或是其開發的極限。目前我們一直在尋找一種新材料的電晶體,用來代替矽基成為未來晶片的新材料,而被稱為21世紀的神奇材料—「石墨烯」成為全球科學家們研究的對象。
  • 專訪北大碳基晶片團隊:我們換道走了二十年,覺得能走下去
    雖然碳基納米材料在2009年就作為未來技術選項列入國際半導體技術發展路線圖(ITRS),美國IBM公司仿真結果認為平面結構碳管陣列電晶體領先矽基5個技術節點,但至此,半導體碳納米管集成電路才算拿出了比肩傳統技術的真實表現,遠遠領先其他非矽半導體材料,包括所謂的第三代半導體。「到這一步,我們才可以開始談論規模產業化了。」 彭練矛說道。
  • 碳基晶片的研發,一場晶片技術革命即將到來
    現在的晶片都是以矽為基礎材料,大規模的電晶體集成在矽晶圓上,通過不斷的提升和進化生產工藝,集成更多電晶體,提升工作主頻,降低功耗,達到提升晶片性能的目的。目前的晶片(集成電路)工藝製程已經發展到5nm(納米),再發展就是3nm、1nm,已經快要接近極限了,晶片(集成電路)的發展也將會遇到瓶頸。