12月7日,據俄塔斯社報導,中國科學院在近日的石墨烯創新大會上正式展示8英寸石墨烯晶圓,且中科院研發團隊表示,我國研製的石墨烯晶圓的尺寸和質量均處世界頂級水平,將會是我國集成電路領域實現彎道超車的一個機會。
對於我國科學家在石墨烯取得的成績,在科學界引發了一股議論狂潮,不少科學家表示,碳基晶片的時代即將到來,甚至一些美國科學家表示,用不了多久,美方將再也無法在晶片上制裁中方高新科技企業!
那麼,石墨烯會是成為中國芯實現彎道超車的一個契機嗎?首先,我們先詳細地了解一下石墨烯。
2004年,英國曼徹斯特大學的安德烈蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫這兩位科學家在研究石墨的時候,發現用高定向熱解的方法,可以從石墨中剝離出更加單薄的石墨片,反覆這樣的操作,可以分解出僅有一層原子構成的石墨片,也就是我們今天所要了解的對象「石墨烯」!
在發現石墨烯之前,物理學家一直認為,在特定溫度下,二維材料是不存在的,也就是我們平時所說的單層材料,這兩位科學家的這一重大發現,為物理學家們打開了一座新的大門,他們也因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。
隨著物理學家們對石墨烯的深入研發,發現其具有良好的機械強度、拉伸性、導電性、導熱性等特點,可廣泛用於軍工、民生、醫藥等領域,尤其是非常適合用於集成電路等產品。
眾所知周,現在的晶片使用的矽基材料,晶片製造工藝已經達到了5nm級,兩三年後,就會有3nm、1nm晶片問世,但是,儘管晶片製造工藝越來越先進,集成電路的密度越來越大,但是他依然面臨一個難題,那就是散熱!
想必手遊愛好者都遇到這個尷尬的問題,在與朋友連線正興奮的時候,手機溫度突然升高,遊戲畫面不再那麼流暢,很是影響遊戲效果。之所以會出現這個問題,就是矽基晶片散熱性能不夠優秀,導致晶片溫度過高,影響計算效率!
相比於矽基材料,碳基材料有一個先天優勢,散熱性好,可以容納更多的集成線路,如果使用碳基材料製造晶片,則可以很好的解決矽基晶片所遇到的難題,從而提升晶片運算效率!
那麼,說了那麼多,碳基晶片是否能成為我國晶片行業的一個轉機呢?但是肯定的,是我國晶片的一個轉機,但是這個轉機還需要幾十年的時間才能被我們抓住!
雖然我國已經研製出8英寸石墨烯晶圓,但是距離商用還有很大的一段距離,因為就目前的石墨烯製造方法而言,還很落後,還有很多的技術難關去突破,在徹底解決石墨烯製造工藝之前,我們很難製造出碳基晶片!
但是,筆者堅信,在我國充滿智慧科學家的努力下,我們會在碳基材料上不斷取得重大突破,為我國的碳基晶片打下牢固的基礎。
一旦我國成功製造出第一枚碳基晶片,勢必會改變晶片市場格局,我國高新科技企業將再也不懼任何打壓!