比碳基要低很多,因此人类在几十年前点亮半导体科技树时,硅和锗这两种材料占据了半导体主流。而硅又因为容易提纯和加工迅速战胜了锗,成为了绝对主流。因此这几十年来半导体技术,特别是集成电路制造技术都是基于硅基产品进行的。
在这期间,整个世界已经投入了,并且还正在投入无数人力和资金进行技术提升,除非有数十倍的优势,否则没人会愿意。
而在这样的情况下,虽然世界各国、主要半导体巨头都有对碳基半导体进行研究,但是技术的突破,并没有那么快,至今为止,碳基芯片要实现,依旧有着非常长的道路要走。
“这是......黑科技啊!”刘一辰喃喃自语,眼中露出惊骇之色。
硅基是国际主流的芯片材料,在长达半个世纪的发展历程中,市面上所有的通用CPU、GPU等处理器都是以硅作为核心材料。
硅基芯片上的晶体管数目每隔18~24个月就会增加一倍,性能也会翻一倍。
这就是著名的摩尔定律。
但是硅基芯片,是有天花板的,那就是3nm!
按照现有的理论以及技术而言,如果芯片达到2nm工艺水准,就会遇到技术瓶颈。受到材料、器件和量子物理的限制,就会出现量子隧穿导致的漏电效应和短沟道效应等问题。
也就是说,不管半导体愿不愿意,都不得不承认,选择新的芯片材料是必然的,早则十年,晚则二十年,必须选择新的芯片材料,不然的话半导体行业就会停滞不前。
在IEEE国际半导体会议上,经过专家组的一致确认,石墨烯将成为下一个半导体时代的材料。通过石墨烯材料,可以突破至2nm,甚至在遥远的未来,人类凭借石墨烯制造而成的碳基芯片,有可能触及1nm芯片制程,甚至于低于1nm。
石墨烯,自从它被人类发现以后,它就备受起来。根据现有的关于石墨烯的研究成果,石墨烯的厚度只有,相当于一根头发的20万分之一,但它却比钢铁还硬上200倍,并且,石墨烯的导电性比硅强100倍,导热性比铜强10倍。
就是这般独特的优异性能,使得它被寄予厚望。
甚至于科学家已经研究说,用石墨烯做成碳基芯片的话,那它的性能将会是硅基芯片的10倍,但功耗却能降到四分之一,也就是说只要用28nm的光刻机,就能获得全球最先进EYV光刻机的效果。
这是因为如此,一直渴望突破光刻机的限制以及芯片半导体的困境,华夏在石墨烯、碳基芯片的研究,是投入了大量的研发资金,也让华夏在石墨烯、碳基芯片上的研究处于世界第一梯队。
但是,石墨烯却面临着巨大的困境。
从2004年石墨烯发展到现在,石墨烯行业已经走过了10念头,但是目前石墨烯行业正处于由萌芽期到成长期过渡的关键阶段,处于产业化突破的前夕。而谁不知道,需要用10年、20年还是30年、50年,才能使得石墨烯产业化。
如果石墨烯还是像现在1g价格5000元,那根本就不可能进行大规模应用。
而哪怕在可以预见的时间里,未来10年里石墨烯的价格会不断走跌,甚至达到1g价格300元,但是却也无法大规模应用。
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