攻克世界級難題!中國碳基半導體研究團隊:為3nm晶片製造助力

2020-11-30 騰訊網

8月28號訊，本月24號，一支隸屬於北京大學的一隻碳基半導體研究團隊攻克了碳基半導體如何抗輻射這一世界級難題。該團隊順利研究出世界首個能"抗輻射"的碳基納米管電晶體和集成電路，並且發表於全世界最權威的《自然·電子學》期刊。

應用範圍廣泛，真正的"明日之星"

早在2008年，ITRS研究報告就直接表明，碳基電子學將是未來很長一段時間的重點研究對象。

這種具有"抗輻射"性質的碳基納米管電晶體和集成電路，可以運用的範圍很廣闊，包括但是不限於：航空航天領域、核能工業領域這些輻射較強的科技領域，是真可襯得上"高、精、尖"這三個字。

而且還能運用於晶片製造產業，成為取代矽基材料，成為下一種突破3nm晶片的重要推手。

妙手偶得，潛力巨大

如果說矽基材料的發現是按部就班，通過嚴格的科學研究找到的話，那碳基材料的發現和運用，可以說得上是"妙手偶得"，有一段有趣的故事。

日本物理學家飯島澄男，他還有一個身份就是中國科學院外籍院士，他是一位桃李滿天下的教授，先後在美國、日本指導過很多中國留學生，是一位值得尊敬的國際友人。

1991年，飯島澄男時任日本筑波市NEC基礎研究所研究員，主要就是研究電子顯微鏡領域和納米科學領域。

飯島博士在用電子顯微鏡，觀察用電弧法產生的碳纖維產物，卻意外的發現了碳納米管。這引起了他很大的興趣，經過試驗發現這種材料具有比矽基材料更好的半導體特性。

尤其是在能耗方面，碳納米管電晶體要比矽基電晶體能耗小5—10倍、速度快2倍，是更適合高端電子運用的材料。

突破限制，前途無量

如果能把碳基材料運用到晶片領域，那麼不但能推進中國"芯"更進一步，而且還會對現在的晶片進行進一步革新，根據摩爾定律，集成電路可容納的電晶體數目將再增加一倍。中國晶片將領跑進入3nm時代。

但是之前一直有一點問題，導致碳基材料的晶片運用不能成型，就是碳基材料在高輻射工作環境下的穩定性問題！

而中國碳基半導體研究團隊，成為全世界首個突破"抗輻射"難題的隊伍，前途的遠大是不言而喻的，讓我們一起祝福他們，也一起為中國"芯"祈福。

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