了解计算机等电子相关知识的朋友都知道,我们用的电脑、手机乃至我们每天用到的电子产品,其本质都是以硅为基础材料发展起来的,而我们时常谈到的芯片——所有电子产品内置的基础控制元器件——也都是硅基半导体材料制造的。之前,基于硅基半导体的高端芯片相关技术,一直都是美国等国外企业牢牢把控着。而现在,与之完全不同的是,碳基半导体这一片新大陆,在我国有了重大突破。
据北京元芯碳基集成电路研究院近日发布的信息,由中科院院士、北京大学教授彭练矛和张志勇教授带领的团队经过多年的科研探索,在碳基半导体制备材料研究领域取得突破性进展,该科研成果近日发表在国际权威学术期刊《科学》上。
之前,并不是碳基半导体这个概念和领域不存在。由于硅基半导体可能的物理极限和一些技术非技术问题,各国巨头制造商,为了抢占下一代芯片制造技术的制高点,也纷纷在研究碳基半导体。
石墨烯和碳基芯片为主导的产业化应用研究方向。苦于碳基半导体技术无法突破,硅基半导体一直是主流。一人客看到的资料是,现在我们国家突破的是长期困扰碳基半导体制备的几个瓶颈,譬如包括材料纯度、密度以及面积等在内的瓶颈课题。那么,和我们熟知的硅基半导体,碳基半导体有哪些优势呢?
相比而言,碳基半导体能比硅基半导体拥有更低的功耗和更杰出的效率,而且碳基半导体的成本也要远低于硅基半导体。碳基芯片的性能将是传统硅基芯片的10倍以上,将能更好的发挥摩尔定律。特别是我们现在面临的人工智能大数据时代,海量的数据处理,对于任何一个硅基芯片而言都是不小的功耗消耗,而碳基芯片和硅基芯片相比,能至少节约30%的功耗,更适合用于我们目前的AI时代。功耗低,效率高,性能强,碳基半导体被视为性能更卓越的半导体。
在硅基半导体领域,我们一直处于追赶的过程,一直都在国外巨头科技企业后面为其掣肘,那么对于这个由我们国家科学家突破的碳基半导体领域这一全新方向,我们能否算是弯道超车,引领新的研究方向并占据技术制高点呢?我们热切希望。