碳基芯片不是唯一选择,芯片新材料相继研发,1纳米不再是终点

芯片领域的发展一直是世界各国关注的重点,随着芯片级别的不断提高,想要提升其性能,必须从材料入手,如今越来越多的新材料涌现,证实1nm确实不是终点。

碳基芯片不是唯一选择,芯片新材料相继研发,1纳米不再是终点

碳基芯片不是唯一,新材料不断涌现

关注芯片领域的朋友应该会知道,此前硅基芯片一直是发展主流,在性能逐渐受限的情况下,碳基芯片逐渐出现在了大家的脑海中,我国中科院将目光放置到了石墨烯晶圆上,它就是碳基芯片的重要材料,具备化学、光等众多优点,可以得到广泛应用

但是这并不代表石墨烯就是完美无缺的,它也存在着许多的不足之处,像光吸收率较低等,于是在此背景下,我国云南大学又有了新的发展思路,将研究的重点放到了金属硫族化合物上

要说起硫族化合物,对于大家而言可能会有点陌生,简单来说其实就是一种半导体材料,不仅具备了石墨烯所拥有的优点,同时还可以弥补其不足之处,所以在未来会成为比石墨烯更广泛应用的材料。

目前我国对于这种材料的研究技术还不够成熟,存在着不容易转移、面积小等诸多问题,一时间还很难商用,但云南大学现在通过一些特殊手段,只要在合适的条件下,就可以成功制造出大面积且均匀的硫化铂材料。

碳基芯片不是唯一选择,芯片新材料相继研发,1纳米不再是终点

云南大学的这一研究成果,已经发表在了相关杂志上,说明也得到了专业认可,受到全国范围内的广泛关注,并且其中更重要的是可以促进硫化铂的量产,它离正式商用的目标也在一步步靠近,极大推动了我国半导体产业的发展。

世界各国加紧对半导体材料研究

不仅是我国,世界各国企业都在加快对芯片材料的研究,台积电作为世界芯片行业内的领头羊,自然不会停止其研究的进度,如今联合两所高校在芯片材料方面也有了新的突破

它们联手发现了一种新型的半金属“铋”材料它不仅可以为芯片提供更加省电、高速的条件,还可以运用到智能、电动车等领域,可谓是一举多得。

此次台积电的联合突破,在一定程度可以实现对1nm及以下级别芯片的挑战,其中需要大家关注的一点是,台积电所选的半金属“铋”在综合实力方面是不如云南大学的硫化铂,简而言之就是云南大学更胜一筹。

碳基芯片不是唯一选择,芯片新材料相继研发,1纳米不再是终点

欧洲国家也在加紧对该领域的研究,最近瑞士的相关科研团队表示,在二硫化钼材料中加入超导体储电,就能达到和硅晶体相似的特征,也就是可以很好地运用到芯片的生产制造方面,全新材料有望代替硅基芯片。

让人比较遗憾的是,以上介绍的所有成果目前都还处于研究当中,并没有得到正式商用,不过能够有所发现已经算是一个好的开端,而为何众多国家在逐渐放弃硅基芯片,反而在积极寻找新材料呢?

为何要如此关注半导体新材料?

其实这主要是因为受到“摩尔定律”的困扰,目前在芯片领域,5nm芯片已经实现了量产,台积电和三星都在向着更高的方向—3nm级别芯片进行冲刺,这样的发展进度好像是没有任何问题,但这之中需要注意的一点是,随着芯片级别的不断提高,对它的性能要求也会越来越高

如果继续使用传统的芯片材料,即使实现了对3纳米芯片的量产,但其性能方面其实并不会有太大的提升,最高不超过30%,要知道此前都是成倍提高的。

碳基芯片不是唯一选择,芯片新材料相继研发,1纳米不再是终点

现如今各国企业要想提升芯片级别,甚至要达到1nm水平,已经十分困难,所以最主要的办法就是寻找新的更有优势的半导体材料进行解决,所以许多国家也都在朝着这个方向努力研究。

这也就意味着,新材料才是我国弯道超车的关键,如果上面提到的新材料可以顺利得到应用,那么在半导体领域从材料开始,我国就会占有绝对的优势,芯片市场也将会迎来一次大变革,具体的研究进度如何大家可以尽情期待,并且随时关注一下,希望随着云南大学以及其他企业的共同努力,今后我国在半导体材料上会有更大的进展。

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页面更新:2024-03-12

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