5G技术的突破使得全球掀起一轮半导体领域研究新热潮,各大芯片制造巨头纷纷寻求突破更高端的芯片技术。虽然我国芯片制造设备受限,但云南大学目前突破了一种新型芯片材料,可以弥补石墨烯硅基芯片的不足,那么和台积电1nm半金属铋芯片相比,其性能如何呢? 硅基芯片将达到极限 自第一个半导体从美国贝尔实验室诞生以来,伴随着互联网的更新迭代,芯片一直是全球的研究热点。但正所谓万变不离其宗,在这些变革中,硅基芯片一直是众多新生代芯片的基础,而英特尔创始人曾指出,硅基芯片遵循摩尔定律。 这条定律是指,集成电路芯片上晶体管的数量每隔18个月翻倍一次。也就是说,同样的价格在现在所能买到的计算机性能,在18个月后将会翻两倍,而芯片晶体管数量决定计算机性能,由此可见芯片制程提升之快。 张忠谋在1998年就说过,不只是过去的30年,未来10到15年内摩尔定律仍然是适用的。但是目前半导体行业芯片制程已经由28nm、14nm,发展到了7nm,在未来甚至可能突破5nm、3nm,而再精进的芯片制程也无法突破芯片硅材料本身的物理极限,所以寻找新型芯片材料将是半导体领域的研究方向。 云南大学破冰芯片新材料 尽管中国很多科技型企业受到美国打压和制裁,但这反而让国内意识到独立自主研发的重要性,近期也传来很多好消息。继中科院研发石墨烯晶圆并突破28nm制程光刻机技术,华为海思发布双芯叠加技术后,消息称云南大学突破一种芯片新材料。 其实云南大学材料与能源学院在去年6月,就已经成功突破硫化铂和石墨烯融合,并且成功解决了相关物理问题,优化了两种材料的融合工艺。从综合性能来看,硫化铂是优于石墨烯和单晶硅的,很有可能成为将来我国芯片代工领域媲美国外的关键材料。 硫化铂性能优异,或延续摩尔定律 单一的石墨烯晶体管导电性和热塑性高于硅基晶体管,所以运行速度可以达到硅基晶体管的510倍之多,但是碳纳米管内部杂质多,并且本身的导电性也不弱,导致它很难提纯并且很难保持稳定。 而硫化铂恰好可以弥补石墨烯晶圆管的不足,硫化铂不仅拥有较宽的能量间隙和高的架空性,在光、电和磁方面表现也很出色。最重要的是,硫化铂内部结构稳定性较好,并且杂质较少,很有可能成功延续摩尔定律 虽然台积电曾联合台大,麻省理工通过半金属铋元素突破了1nm,并表示有望投入1nm制程芯片的真正生产,但是目前还没有消息称该计划成功实施。可见硅基芯片尖端制程芯片研发不是一件易事,而云南大学的研究成果给中国半导体未来发展指明了一条新方向,相信将来国产芯片可以实现真正独立自主研发,新材料芯片能够占据广阔的市场!