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2021年1月01日 -
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前沿分析局
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在5G時代,華為等國產企業的崛起讓我們體驗到領跑的感覺,可一向以科技霸主自居的美國,為了爭奪5G市場主導權,想盡各種陰險的辦法讓華為妥協。尤其是今年鬧得最凶的芯片禁令,美國不僅違反了貿易規則,同時這種毫無底線的針對更是引起了外界很多人的不滿,全球半導體界一度嘩然一片。
美國以為這樣就能夠遏制住我國半導體產業的迅速發展,殊不知該國對芯片的持續打壓,讓中國半島體產業技術自研,以及打破壟斷的心更加堅定。我們都知道世界首款5G手機芯片是我國華為的“麒麟9000”,但因為遭到美國的瘋狂打擊,導致這款芯片被“卡”得死死的,半島體領域也因此遭遇到了極大的困難。面對這樣的局面,我們有兩條路,一是繼續攻克光刻機芯片制造技術,以及半導體材料等相關的領域,並且不斷取得突破,二就是尋找彎道超車的機會。而就目前看來,後者實現的可能性要趕超前者,華為2020年或收官“王炸”。
2020年中國國際石墨烯創新大會上,中科院上海微系統正式宣布了國產八英寸石墨烯單晶晶圓的研發成功。8英寸的石墨烯單晶晶圓是中科院十年磨一劍的辛苦成果,這類新型材料的面世對全球半導體行業來說有著非常重要的意義,意味著我國在芯片領域的研發已經追趕上世界主流。而該晶圓無論是尺寸還是質量都是處於世界頂尖的地位,更關鍵的是目前已經進行了小批量的量產。8英寸的石墨烯單晶晶圓的尺寸,是人類首次制備出這麼大的碳基晶圓,從這也就能夠說明碳基芯片是可以進一步量產的。
或許很多人不太理解為什麼我國要在這個時候研發碳基芯片,作用在哪?實際上相比矽基芯片,碳基芯片有很多優勢。例如用碳納米管做的晶體管,其電子遷移率是矽基的一千倍,碳納米管裏面的電子自由程比較長,電子的活動會更自由,不容易摩擦發熱。反觀矽基芯片裏晶體管小,出現事故的幾率就會越高。再者,我國很可能通過碳基芯片實現彎道超車。傳統的矽基芯片需要解決光刻機等問題,這顯然是根難啃的骨頭,而中科院在石墨烯領域已然領先。
石墨烯具備高導熱性,高彈性以及導電性和高硬度,相比矽晶圓,其性能要高出10倍,這方面是石墨烯獨有的優勢。如此一來,在碳基芯片領域,我國的起點就高了。如今摩爾定律已經“捅破”了天花板,我國想要在這方面再進行突破,是很難的,只有更換賽道才能有機會實現彎道超車。不過當下的技術能力距離真正可以使用碳基芯片還存在一定差距,預計兩三年後會有更大的進展,但不論什麼發展方式都是需要時間的。
今年我國在碳基方面獲得了不少成功,為半導體行業開辟了一條新的道路,很可能在未來會改變世界科技的格局。包括美國在內的多個國家要想通過科技封鎖我國的發展,顯然是不會得逞的,就如俄羅斯媒體所說,中國正在走出一條屬於自己的道路,而這終將打破“歷史終結論”。美國的針對和逼迫反而在促使中國加快前進的步伐,換個角度來說,中國應該還要感謝他們,想必美國怎麼都沒想到會是這樣的結果。