「碳基晶片」未來發展的方向?

2020-12-03 Ax黑色狂迷

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。

根據摩爾定律,現在矽材料的半導體晶片,已經開始到了納米時代,矽材料的半導體發展也開始出現瓶頸。這時人們就想到了地球上儲量更多的碳,碳基半導體的研究就是這樣開始的,現在已有的最大成果就是石墨烯。

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。

碳基晶片突破了矽基晶片的局限性,也是晶片未來的發展方向。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。

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  • 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
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  • 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?
    碳基晶片突破了矽基晶片的局限性,也是晶片未來的發展方向。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。
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    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。
  • 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。
  • 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。
  • 碳基晶片正在闊步走來
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  • 中科院院長白春禮力挺碳基晶片:性能預期將超傳統矽基晶片10倍以上
    中科院院長白春禮在論壇上發表關於科技發展和科技產業發展趨勢的主旨演講,指出以石墨烯等材料為核心的碳基晶片將是晶片技術的未來發展方向,其性能將是傳統矽基晶片的10倍以上。  白春禮指出,未來科技發展的三個重點方向是:信息科技、生命健康、基礎研究。
  • 技經觀察 | 碳基半導體:中國晶片產業發展新機遇 產業篇
    以碳納米管為代表的碳基半導體經過長期積累在近年來取得諸多進展,技術成熟度和產業化都迎來曙光,但技術發展和產業完善不是一蹴而就的。碳基半導體和矽基半導體材料在性能和成本等不同角度擁有各自的優勢,未來碳基即使能打破矽基半導體完全壟斷的局面,碳基與矽基也仍將維持長時間共存和互補式發展的狀態。
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    碳組成的晶片也叫碳基晶片,相對於矽基晶片,這種類型的晶片有著很多優勢,碳納米晶片的電子特性比矽更加吸引人,電子在碳晶體內比在矽晶體內更容易移動,因此能有更快的傳輸數率。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。
  • 碳基晶片走出實驗室,不僅能改變半導體產業
    量子計算機是一個很好的替代品,距離實際應用非常遙遠,而光晶片自身的性能優勢,也僅僅比矽晶片提高了10倍。如果未來沒有一個像樣的半導體產業發展方向,人類的計算能力,難免會被鎖死。不過,碳基晶片的出現,將會給人類帶來新希望,不僅可以改變半導體產業發展的技術路線,還可以產生意外收益。
  • 中國量子晶片研發突破,比碳基晶片性能更強
    我們都知道現在我國的晶片生產遇到了很大的問題,雖然說我們每天都在看到我過關於晶片生產方面的突破性進展,未來看起來也一片光明。但是問題如果換一個方向去解決可能會更好,這就是我國的科研人員在晶片的另一個方面進行了研究的原因,這一研究使得我們將迎來全新布局,量子晶片研發突破,比碳基晶片性能更強。
  • 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。
  • 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]
    如果碳基晶片如果能夠量產,並且在性能上超過矽基晶片的話,對科技、通信以及其他領域都能起到推進的作用,有助於快速提升我國綜合實力以及國際地位。對華為來說,眼下除了5G之外,還得在晶片設計、生產等領域布局,以增加未來的競爭優勢。其實,對於華為、中興、中芯國際等企業,想通過技術優勢,不被對手卡脖子,這樣一項技術的前期投入,回報率是很高的。
  • 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。
  • 碳基晶片為什麼無法實現?
    現在大家都在說碳基晶片,這種晶片真的可以實現嗎?許多專業人士稱可能需要更加高端的光刻機,但你知道為什麼需要更高端的光刻機嗎?全球科技發展到現在為止,僅尋找到矽與鍺的性能較好,適用領域非常廣泛。其中一般應用到半導體行業裡的是矽,由於二氧化矽天生的屬性,可以附著一層薄膜,從而穩定半導體金屬特性,實現批量產出的能力。
  • 中國「碳基」晶片,成為全球晶片「珠峰」
    近期,北京華碳元芯電子科技有限責任公司承擔的北京市科技計劃項目「3微米級碳納米管集成電路平臺工藝開發與應用研究」通過驗收,標誌著我國已經正式進入碳基晶片領先的時代。碳基集成電路技術被認為是最有可能取代矽基集成電路的未來信息技術之一。
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    2020年9月8日,中國科學院院士彭練矛來訪我所,以「半導體行業趨勢與碳基集成電路技術的發展與未來」為題在我所「院士大講堂」做專題講座。彭院士從半導體行業現狀與危機、矽基微電子技術的極限與後摩爾時代、碳納米管電子學的挑戰與前景及電子技術發展的第四次浪潮與碳基技術的商業化進展四個方面,對碳基集成電路技術進行了詳細介紹。講座中,彭院士認為信息技術推動社會進步發展,而晶片是信息技術的基礎,要繼續推動世界信息產業的奇蹟性增長,必須保證晶片性能的飛速提升。
  • 突然爆火的「碳基晶片」背後,是噱頭還是真實力?
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