绕开光刻机,三种新型芯片成突破口,中国芯或将弯道超车

2021-02-14 21:11:36来源:科技小笛编辑:时寒峰

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  原标题:绕开光刻机,三种新型芯片成突破口,中国芯或将弯道超
 
  在这个硅时代,目前市场主流的硅基芯片堪称是智能产品的大脑,驱动功能必不可少。而光刻机则是生产制造硅基芯片的最关键设备之一,和芯片一样都是工业皇冠上的明珠。
 
  在高科技领域,我国已经跻身世界前列,然而在半导体基础技术领域,比如芯片制造、光刻机等等,却是我们最薄弱的环节。在华为等中企被美国断供芯片之后,国内一度为芯片供应问题而一筹莫展。
 
  绕开光刻机,开辟新航道
 
  在传统硅基芯片领域,我们若想实现自给自足,首先就要拿下光刻机这个“拦路虎”。不过这并不容易,全球 的光刻巨头ASML曾直言,即便给我们EUV光刻机的图纸,我们也造不出来,因为这个设备涵盖了多个国家最顶尖的技术和零配件,比如美国的EDA软件、德国的蔡司光源、瑞士的数控机床等等。
 
  面对这种情况,中国院士张钹教授表示:我们需要选择新灯塔、新航道。
 
  业内人士对此的分析是,一方面由于以目前我们的科技水平,想在短时间内攻破光刻设备并不现实;另一方面,硅基芯片已经逼近摩尔定律,也就是工艺水平达到了物理极限,没有再挖掘的潜力,各国科技巨头都在需要新型半导体材料或者下一代芯片以求替代。
 
  传统领域,我们起步较晚,相对落后是不争的事实,但是若在全新的芯片领域,我们将与西方处同一水平线,完全有可能跑在他们的前面,更为关键的是,可以绕开传统硅基芯片制造必备的光刻机。
 
  事实上,在不同于传统硅基领域,我国已经有了多项成果,三种新型芯片在理论上均可完成替代。
 
  三种新型芯片均可替代硅基芯片
 
  第一:碳基芯片
 
  硅基芯片的材料是硅,而碳基芯片的材料则是碳,是石墨烯。去年末,中科院已经开发完成了8英寸石墨烯晶圆,经过测试,无论是尺寸还是性能,国产石墨烯晶圆都处全球领先水平。
 
  近两年,我国石墨烯的年产值已超过300万吨,这意味着,碳基芯片技术一旦成熟,完全可以步入商用。碳元素稳定的特性决定着它所需的制造工艺更加简单,无需最高端的EUV光刻机。
 
  第二:金刚石芯片
 
  韩杰才带领的哈工大科研团队,与香港大学、麻省理工在金刚石芯片领域取得了实质性的进展。金刚石芯片被誉为新型半导体材料的终极形态,除了顾名思义的耐用之外,其性能更是远超同等工艺的传统硅基芯片。
 
  第三:量子芯片
 
  潘建伟院士的“九章”,让中国在量子计算领域一举打破由谷歌的悬铃木保持的霸权,师承潘建伟教授的金贤敏,带领上海交大考研团队,攻克了光量子芯片两项技术,并成立了国内 量子公司。
 
  量子芯片就是将量子线路集成在基片上,通过量子碰撞技术以进行信息的处理和传输,制造方面完全用不到光刻机。
 
  写在最后
 
  在经济全球化的今天,半导体技术合作虽然是常态,但若想避免被卡脖子,就必须在基础科技上下功夫。上述三种新型国产芯片,正是我们在半导体领域努力的结晶,弯道超车并不是简单地说说而已,距离实现芯片自主并不遥远。
 
  华为等国产科技企业在海外屡遭打压,除了让我们认识到基础科技的重要性之外,也在阐述着一个事实,那就是落后就要付出很大的代价。

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