leyucom樂魚官網(wǎng):中國碳基芯片在物聯(lián)網(wǎng)性能超群!荷蘭ASML極紫外線光刻機拖延無用!
作者:leyu樂魚發(fā)布時間:2025-02-01
硅基半導(dǎo)技術(shù)是美國掌握并領(lǐng)先,在的硅基半導(dǎo)體技術(shù),難于擺脫美國科技霸權(quán)限制。那么,有沒有機會彎道超車呢?5月26日,北大教授團隊在碳基半導(dǎo)體已經(jīng)完成關(guān)鍵技術(shù)突破了,并且已經(jīng)和華為在產(chǎn)品應(yīng)用上對接了。
由于物理所限,硅基芯片技術(shù)2nm幾乎是極限了,硅基管不能再小了。
,而這次北大教授團隊另辟蹊徑,采用了碳基芯片技術(shù),將原先二維硅基技術(shù)變成三維碳基芯片技術(shù),這樣能夠打破極限!
與國外硅基技術(shù)制造出來的芯片相比,我國碳基技術(shù)制造出來的芯片在處理大數(shù)據(jù)時不僅速度更快,而且至少節(jié)約30%的功耗leyucom樂魚官網(wǎng)。
目前半導(dǎo)體材料的改變,必定需要對應(yīng)配套的制成設(shè)備和工藝,硅晶圓使用的制成設(shè)備和工藝自然不適用碳基芯片。觸類旁通大體通過照相曝光的辦法把線路“印”在涂覆在碳基半導(dǎo)體上的光敏材料上。當然,新的成果重點是材料方面的突破,極限性能遠超硅材料leyu·樂魚(中國)體育官方網(wǎng)站。
但是涉及到先進制程工藝,仍然需要光刻機來制作精密的納米級圖形。不過,碳納米管半導(dǎo)體的研究成果也在突破,可以使可伸縮的DNA生物模板來制作納米級的電子圖形。如果投入應(yīng)用,那就可以擺脫荷蘭的ASML光刻機了。
而蝕刻機則只是對硅晶圓進行“雕刻”。那么,對于碳基材料,其工藝方法肯定會有所不同。碳基材料的芯片,由于可加入多種物質(zhì),從而形成不同性能的碳基復(fù)合芯片,柔性芯片,薄膜芯片,多層多樣多維芯片,量子芯片,光電子芯片。在今后的5~10年,碳基芯片將會顛覆整個半導(dǎo)體微電子行業(yè)。
目前量子計算機,AI,物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)一直是世界重大課題,也很可能在碳基材料成熟應(yīng)用后獲得飛躍發(fā)展,而且如今我國在碳基半導(dǎo)體材料制備工藝獲得突破,再百尺竿頭更進一步,實現(xiàn)彎道超車。將成為碳基半導(dǎo)體技術(shù)強國。半導(dǎo)體將不再受制于他國。
之前硅基半導(dǎo)體一直受制于人,如今我國在碳基半導(dǎo)體材料制備技術(shù)取得的關(guān)鍵突破性,將極大地提升了我國在世界半導(dǎo)體行業(yè)舉足輕重的地位,未來能夠真正實現(xiàn) 另辟蹊徑彎道超車!
我國在研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)傳感器芯片嘗試用碳芯片的切入點。

科學(xué)家在實驗室實現(xiàn)了碳材料的醫(yī)用傳感器,可以檢測血壓心跳和血糖等生化指標,由于碳材料與人體存在高兼容性,且具有良好的柔韌性,這種傳感器可以完美貼合在皮膚上,而且可以做得很薄,讓人感覺不到它的存在,不會有異物感。這種傳感器同樣可以用于健身手環(huán)(fitness tracker),其低功耗可以顯著延長手環(huán)續(xù)航時間。
碳基半導(dǎo)體材料可以感光,用在夜視裝備上可以達到極高的清晰度,且對不發(fā)熱的物體也能成像,遠勝于紅外熱像儀,還可以在濃霧中成像,這使它在汽車輔助駕駛系統(tǒng)中大有用武之地,以及打造最適合5G時代智慧城市的監(jiān)控攝像頭。當然用在軍事上更是意義非凡。目前我國科學(xué)家已在開發(fā)這項技術(shù)并取得重要進展。
碳基半導(dǎo)體芯片大有可為的是,在當今物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的六大市場中(可穿戴智能傳感器,智能家庭應(yīng)用,醫(yī)療電子,工業(yè)自動化,汽車輔助駕駛,智慧城市),碳半導(dǎo)體材料已經(jīng)確定可以切入其中。
大數(shù)據(jù)時代對數(shù)據(jù)中心服務(wù)器芯片的大量需求也是碳材料的切入點,因為碳材料存儲器功耗低,將顯著減小數(shù)據(jù)中心的大量的散熱費用。此外,NAND存儲器的3D化架構(gòu)也是碳材料的優(yōu)勢之一。
不過因為存儲器行業(yè)一直存在供給過剩,大幅擠壓了利潤空間。隨著行業(yè)從25nm結(jié)點向20nm結(jié)點邁進,產(chǎn)能過剩已經(jīng)開始,短期會影響到投資回報。但是從長遠利益出發(fā),可比投資房地產(chǎn)的收益的優(yōu)勢是利潤源源不斷匯報。投資房地產(chǎn)是一錘子買賣,投資科技如同買了會經(jīng)常下金蛋的鳳凰。
碳基半導(dǎo)體材料制程獲得突破將將在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開辟新紀元,蝴蝶效應(yīng)不可避免。
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