如今,芯片節(jié)點(diǎn)已經(jīng)推進(jìn)到5nm;同時(shí),臺(tái)積電、三星也在積極攻克3nm、2nm制程。
但是目前,摩爾定律已經(jīng)越來越逼近物理極限,每前進(jìn)一步都要付出更大的代價(jià)。臺(tái)積電、三星最新的5nm工藝在性能的提升上,都沒有令人滿意,這不由讓人擔(dān)憂摩爾定律即將失效。
為此,業(yè)界早已在尋求一種新材料,代替硅基芯片,突破物理極限。近來,蘇塞克斯大學(xué)科學(xué)團(tuán)隊(duì)利用石墨烯材料,實(shí)現(xiàn)了突破。
2月18日外媒消息,該團(tuán)隊(duì)通過在石墨烯條上加入結(jié)構(gòu)上的扭結(jié),打造除了業(yè)界最小的微芯片。與傳統(tǒng)微芯片相比,這種石墨烯微芯片小了將近100倍。
這無疑是一次巨大的提升。隨著計(jì)算機(jī)芯片尺寸的大幅縮小,處理的速度也將有明顯的提升。
據(jù)參與研究的艾倫·道爾頓教授表示,未來電腦和手機(jī)的處理速度有望提升數(shù)千倍。這給已經(jīng)接近極限的傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù),帶來了新選項(xiàng)。
而且,石墨烯微芯片的優(yōu)勢不止如此,在環(huán)保、可持續(xù)性上都表現(xiàn)優(yōu)異。
據(jù)團(tuán)隊(duì)研究院表示,這是因?yàn)槭┪⑿酒恍枰砑宇~外材料,僅需在結(jié)構(gòu)中添加有意的扭結(jié)。同時(shí),石墨烯微芯片在室溫下即可進(jìn)行加工,不需要高溫環(huán)境。
若是石墨烯芯片能成功商用,將從最上游的半導(dǎo)體材料開始,對整個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)一次顛覆。當(dāng)前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的格局,無疑將重新洗牌。
同時(shí),室溫下進(jìn)行加工的特點(diǎn),可以節(jié)省更多的能源。
當(dāng)前主流的硅基芯片,需要在高溫作用下,將二氧化硅同碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),制造出高品質(zhì)單晶硅。這將消耗大量的能源。
而且,硅基芯片制造過程中,對環(huán)境的要求十分苛刻。晶圓代工廠每年都要耗費(fèi)大量的電力,來保持適宜的生產(chǎn)環(huán)境。
而從蘇塞克斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)的描述來看,石墨烯微芯片的生產(chǎn)過程,對環(huán)境的要求并沒有這么高,從而降低能源的消耗。
事實(shí)上,我國科學(xué)團(tuán)隊(duì)也在石墨烯領(lǐng)域有所突破。
2020年,中科院研發(fā)的8英寸石墨烯單晶晶圓亮相,我國成為了唯一能生產(chǎn)8英寸石墨烯晶圓的國家,還成功實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)。
中科院研究院表示,大尺寸、高質(zhì)量石墨烯單晶晶圓的制備成功,是開啟微電子技術(shù)變革的重要條件。
從中外科研團(tuán)隊(duì)的一系列突破來看,一場新的變革已在醞釀,令人期待。
責(zé)任編輯:tzh
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