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国產石墨烯技術大突破,不用EUV光刻機也能造芯?專家:差得远

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發表於 2021-3-23 17:50:34 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
近来国產8英寸石墨烯晶圆实現了小批量出產,這彷佛让国產芯片实現“弯道超车”有了新的但愿!由于按理论来讲,只要在石墨烯制成晶圆上继续切片刻蚀离子注入光刻等一系列操作就可以解脱EUV光刻機做出“碳基芯片”,简略點来讲咱们终究不消再被他人“洽商”了!

8英寸石墨烯晶圆

但实际真的能如咱们想象的那样走下去吗?石墨烯芯片真的能成為国產逆袭的但愿吗?

今天小编就来阐發一下石墨烯的长处和错误谬误,看看它到底能不克不及代替传统的硅基芯片!

今朝市場上芯片都是由硅组成,是以咱们称之為硅基芯片,它的制造质料洗車水槍,很是廉价且广泛,就是咱们常见的沙子,如斯也难怪雷军曾豪言要把芯片卖到沙子价,固然他失败了。

硅晶圆

回反正题,说到硅基芯片就不能不提到摩尔定律,按照摩尔定律的算法,芯片上的晶體管数每隔18-24个月就會增长一倍,同理機能也會翻上一倍。究竟也是如斯,芯片成长到如今根基也合适摩尔定律的猜测,不论是外洋的高通、苹果仍是海内的华為根基都连结着不乱的進级,而作為他们的代工場台积電也保持着一年一次工藝大進级。

台积電

今朝台积電的工藝制程已不乱在了5nm,且3nm已提上日程,估计2021年上半年实現量產!不外值得注重的是,若是台积電的技能要再進一步會產生甚麼呢?那只有一种环境,就是台积電堕入瓶颈很难再往前一步,由于遭到质料自己和量子物理的影响,硅基芯片已达到它所能做到的物理极限,此時摩尔定律将會失效!但科技的成长明显是不會立足的,是以科學家都在寻觅新的质料来代替硅 , 而石墨烯就是一个很是不错的選择。

石墨

石墨烯来历于石墨,玄關門設計,咱们經常使用的铅笔心就是石墨,虽然说如斯但它们彻底是两回事!石墨烯的發明很是成心思,就像牛顿被苹果砸了一下發明了万有引力,而石墨也是被人不經意间發明的。2004年英国两位的两位科學家在实行室用胶带频频的撕扯石墨薄片,撕着撕着就發明了单层碳原子,就凭這个發明两人得到了2010年的诺贝尔物理學奖,不能不感慨有時命運也是气力的一种!

单层碳原子

石墨烯的發明可谓科學古迹,由于在无数的纳米材猜中它最薄,只有0.335纳米,该怎样形容它有多薄呢?举个例子,咱们的头發丝已很细很小了吧,掉到地上可能找半天都找不到,但是石墨烯只至關于它的1/200000,几近不存在了!

石墨烯

但這不代表石墨烯质料就差,论硬度它是钢铁的200倍,并且在导電性上更是比硅强100倍,导热上 比铜强10倍,堪称是很是刁悍!是以国表里不少科技公司都很是存眷它,像华為、特斯拉等都在對其深刻钻研。

石墨

不外石墨烯真实的感化仍是用来做芯片,根据其自己的质料特征来看,用它制造的芯片機能将是传统硅基芯片的10倍以上,且功耗只有它的1/4 ,如许的芯片機能强、功耗低,极具成长出路!更關头的是,依照這类猜测28nm的碳基芯片就至關于今朝7nm的硅基芯片了,如斯即使没有ASML的EUV光刻機也能出產召盘级芯片,洽商的窘境也就水到渠成了。

但也先不要欢快太早,碳基芯片不是你想造就可以造的,石墨烯的价值是黄金的10倍之多,高达5000元/克。是以也只有一些科技巨擘才能玩得起,如三星、英特尔、IBM如许的公司才能无所害怕!固然了我国也有很大投入,截止2018年我国与石墨烯财產相干企業有7300多家,范围高达111亿元人民币,但他们的谋划状态都很不樂观,由于前期根基没有变現的可能,只有不竭的投入!

此外一个难點就是現有的技能提纯而出的石墨烯杂质多且本錢高,想要量產石墨烯根基不成能,由于這个技能困难在全世界尚未哪家公司破解,如斯用石墨烯晶圆取代硅晶圆出產芯片临時也就无从谈起了。据業内專家展望:石墨烯芯片最少還必要10-20年才有可能,是以差的另有點远!

固然此次国產8英寸石墨烯晶圆的呈現代表這条路是走得通的,且硅基芯片成长到1nm時已到了行業天花板,這時候碳基芯片的春季将會到临,而中国在石墨烯范畴手握37521件專利居世界第一,占世界总量的67%,這是庞大的上風,最少在将来石墨烯芯片技能成熟時咱们能占得一席之地,而不是像如今如许毫无抵挡之力!

最后,等待中国科技再次起飞吧!

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