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科学家攻克难题 石墨烯芯片问世芯片尺寸大幅缩小比传统芯片小100倍

2021-02-22 08:53:53来源:数码密探

如今,芯片节点已经推进到5nm;同时,台积电、三星也在积极攻克3nm、2nm制程。

但是目前,摩尔定律已经越来越逼近物理极限,每前进一步都要付出更大的代价。台积电、三星最新的5nm工艺在性能的提升上,都没有令人满意,这不由让人担忧摩尔定律即将失效。

为此,业界早已在寻求一种新材料,代替硅基芯片,突破物理极限。近来,苏塞克斯大学科学团队利用石墨烯材料,实现了突破。

2月18日外媒消息,该团队通过在石墨烯条上加入结构上的扭结,打造出了业界最小的微芯片。与传统微芯片相比,这种石墨烯微芯片小了将近100倍。

这无疑是一次巨大的提升。随着计算机芯片尺寸的大幅缩小,处理的速度也将有明显的提升。

据参与研究的艾伦·道尔顿教授表示,未来电脑和手机的处理速度有望提升数千倍。这给已经接近极限的传统半导体技术,带来了新选项。

而且,石墨烯微芯片的优势不止如此,在环保、可持续性上都表现优异。

据团队研究院表示,这是因为石墨烯微芯片不需要添加额外材料,仅需在结构中添加有意地扭结。同时,石墨烯微芯片在室温下即可进行加工,不需要高温环境。

若是石墨烯芯片能成功商用,将从最上游的半导体材料开始,对整个行业实现一次颠覆。当前半导体产业的格局,无疑将重新洗牌。

同时,室温下进行加工的特点,可以节省更多的能源。

当前主流的硅基芯片,需要在高温作用下,将二氧化硅同碳发生化学反应,制造出高品质单晶硅。这将消耗大量的能源。

而且,硅基芯片制造过程中,对环境的要求十分苛刻。晶圆代工厂每年都要耗费大量的电力,来保持适宜的生产环境。

而从苏塞克斯大学团队的描述来看,石墨烯微芯片的生产过程,对环境的要求并没有这么高,从而降低能源的消耗。

事实上,我国科学团队也在石墨烯领域有所突破。

2020年,中科院研发的8英寸石墨烯单晶晶圆亮相,我国成为了唯一能生产8英寸石墨烯晶圆的国家,还成功实现小规模生产。

中科院研究院表示,大尺寸、高质量石墨烯单晶晶圆的制备成功,是开启微电子技术变革的重要条件。

从中外科研团队的一系列突破来看,一场新的变革已在酝酿,令人期待。

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