我国最新研发的碳基芯片能否开创世界独创的先河?独特之处是什么?

碳基和硅基只是芯片制程材料有很大不同,决定了发展方向不同,硅基是人类进入信息时代开发和研究最深入也最快的制芯材料,由于硅基材料属性,制芯已无发展空间,即将达到制芯极限而碰天花板。而碳基材料由于科技发展,碳基材料导电和能耗等属性大大优于硅基材料,是替代硅基最有前途的制材,也是今后信息革命最重要的产业基础,我国近段取得成就代表了芯片发展的新方向,但尙没有达到实用产业化水准,但加把劲必将引领世界信息革命的新潮流。




碳基芯片有什么优势?

这个芯片有很多优势。

在硅基芯片的发展上,中国面对重重障碍,EDA软件、IP、晶圆、生产工艺、设备等等的技术都遭到技术封锁,高端芯片产业链几乎没有中国的份额,华为海思很不容易搞出芯片来,马上就遭到美国的打压。大家都知道芯片是由大量的晶体管组成的,像房子一样,晶体管就好比一块块的砖头,城市建设需要大量的房子,而盖房子又需要大量的砖头。

我们的信息产业发展刚需要大量的芯片,生产芯片则需要大量的晶体管。硅和碳在地球上都是普遍存在的,碳基半导体除了成本更低外,它的功耗更低,效率也更高,是一种更好的半导体材料,很可能是下一代晶体管集成电路的最理想材料哦。与一般硅基芯片不同,这个工艺是先以碳纳米管为原料,做出晶体管。然后按图纸把这些晶体管用化学键“粘合”起来。

碳纳米管晶体管比同尺寸的硅基晶体管速度快5到10倍,功耗只有其十分之一。由于能耗低,未来手机电池续航能力会大大提高。同时,安装了这种高效芯片后,未来手机的摄像头性能也将大大增强。碳基芯片不仅能表现出更优异的性能,更令人振奋的是,它还可能做硅基芯片所做不到的事情。北大彭练矛的团队已经在着手研究碳材料的医用传感器,用来检测血压、心跳和血糖等生化指标。由于碳材料与人体兼容性高,且有良好的柔韧性,这种传感器可以完美贴合皮肤,让人感觉不到它的存在。

碳基技术,真的会在不久的将来应用在国防科技,卫星导航,气象监测,人工智能,医疗器械这些与国家和人民生活息息相关的重要领域。

彭练矛说“相对于一些时髦的新应用技术,类似芯片这样的基础性研究应该获得更多的关注,因为它对于一个国家的科技实力提升起着更为核心和支撑的作用。”

但是我认为要是投入到工业生产,还是要经过很长的一段路程,希望他们能快点找到解决办法,所以,要真正做到芯片国产化,不仅要提高芯片研发能力和生产能力,还需要提高我国的光刻机研发的制造能力,这些科技都需要花费很长时人力物力和资金,虽然困难重重,

碳基芯片的优势,成本更低,功耗更低,效率更高,是一种很好的半导体材料,下一代晶体管集成电路的最理想材料,芯片内部的晶体管的栅极就是更优秀的碳材料。

早在2017年的时候,彭练矛的团队就研制出高性能五纳米的栅长碳纳米管CMOS器件,这是当时世界上最小的高性能晶体管,它的综合性能比最好的危机晶体管高出了十倍,但是能耗却比硅材料的晶体管少了3/4,这是中国的骄傲!

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看明年下半年或许有大突破。

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页面更新:2024-03-10

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