眾所周知,近日有一則消息傳出讓大家興奮不已蛮放。那就是中國科學(xué)院院士缩抡、北京大學(xué)教授彭練矛和張志勇教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊,經(jīng)過研究與實踐包颁,解決了長期困擾碳基半導(dǎo)體材料制備的瓶頸瞻想,如材料的純度、密度與面積問題娩嚼。
使其制備出的器件和電路在真實電子學(xué)表現(xiàn)上首次超過了硅基產(chǎn)品蘑险,可能很多人對這則消息并不具體了解,那么這背后有什么意義呢岳悟?
我們知道現(xiàn)在的芯片是硅基芯片佃迄,就是以硅為載體。而碳基芯片不再采用硅了贵少,直接用碳呵俏,相當(dāng)于原材料的一種顛覆。
這種顛覆會帶來什么滔灶?可能會導(dǎo)致芯片材料普碎、制造工藝、制造設(shè)備的全部顛覆录平,如果把握好麻车,原本制約中國芯發(fā)展的光刻機(jī)缀皱、專利、技術(shù)动猬、設(shè)備等都不是問題了唆鸡,因為工藝或完全不一樣。所以碳基芯片也被大家認(rèn)為是中國芯換道超車的一種辦法枣察。
事實上,為了能夠換道超車燃逻,北大團(tuán)隊已經(jīng)研究20多年序目。彭練矛教授在2000年回到北大之后,他就開始帶領(lǐng)研究團(tuán)隊探究用碳納米管材料制備集成電路的方法伯襟。
而研究了7年之后猿涨,也就是2007年,彭練矛教授團(tuán)隊才形成了基礎(chǔ)性的碳管制備技術(shù)姆怪,在碳基芯片領(lǐng)域正式入場叛赚。
而由于碳基芯片在國際上也并沒有太多進(jìn)展,所以彭練矛團(tuán)隊不得不自己研發(fā)了一整套高性能碳納米管晶體管的無摻雜制備方法稽揭,突破碳基N型MOS管制備的難題俺附。
而在2017年,彭練矛團(tuán)隊首次制備出柵長5納米的晶體管溪掀,為世界上迄今最小的高性能晶體管事镣,理論上相比當(dāng)時同尺寸的硅基晶體管具有10倍本征性能功耗綜合優(yōu)勢,成果首次登上《科學(xué)》雜志揪胃。
此后璃哟,關(guān)于碳基芯片的研究,彭練矛團(tuán)隊一直就走在世界前列喊递,而這次在碳管材料上取得的進(jìn)展随闪,至少可以在國際上保持兩年優(yōu)勢。
當(dāng)然骚勘,目前關(guān)于碳基芯片铐伴,更多的還是理論環(huán)節(jié),但從目前已掌握的技術(shù)來看调鲸,一旦成熟盛杰,碳基芯片將有望把集成電路技術(shù)推進(jìn)到3納米節(jié)點以下,性能將超越硅基芯片10倍以上藐石,所以對于中國芯而言即供,這次的換道超車意義重大,硅基芯片短時間內(nèi)追上國際是不可能的了于微,但碳基芯片則完全有可能讓中國芯達(dá)到真正的世界水平逗嫡。