文章經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自 財(cái)經(jīng)要參（ID：mofzpy），作者：要參君

一

另辟蹊徑！

于無(wú)聲處聽(tīng)驚雷！

上海傳來(lái)大消息：國(guó)產(chǎn)8英寸石墨烯晶圓，終于實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)！

在上海舉行的國(guó)際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)上，這一國(guó)產(chǎn)8英寸石墨烯晶圓的亮相，引起了業(yè)界一片歡騰。

是啊，十年磨一劍，這一石墨烯晶圓來(lái)得太不容易。

10年間，從生長(zhǎng)出單層，到單晶，再到原子級(jí)平整的大面積晶圓，上?？茖W(xué)家終于讓石墨烯從用膠帶剝離出幾微米的樣品，升級(jí)為可以規(guī)?；a(chǎn)的8英寸晶圓，并實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的小批量生產(chǎn)。

柳暗花明，一石激起千層浪！

國(guó)產(chǎn)石墨烯晶圓的橫空出世，說(shuō)明中國(guó)在這一最尖端科技上，到達(dá)了領(lǐng)跑的位置，也為中國(guó)芯片突破西方封鎖、自主創(chuàng)新，開(kāi)辟一條嶄新的道路。

科技就是第一生產(chǎn)力！在打破芯片等“卡脖子”遏制的競(jìng)跑中，中國(guó)奮力直道超車(chē)，正在殺出了一條生路！！

二

1、有人或許要問(wèn)：現(xiàn)在不都是硅基晶圓嗎，石墨烯晶圓是啥東東？

這么說(shuō)吧，如果把芯片比作一棟房子，晶體管就是建房的磚頭，一棟棟的房子就構(gòu)成了我們的信息社會(huì)。

說(shuō)白了，晶體管越多，芯片的運(yùn)算速度也就越快。

如果說(shuō)，以前制造晶體管這塊“磚頭”的材料，都是用沙子、也就是硅做的，大家稱(chēng)之為硅晶圓；那么，石墨烯晶圓，就是用石墨烯為材料，來(lái)做的晶體管，進(jìn)而在這個(gè)基礎(chǔ)上，生產(chǎn)芯片。

那么，為什么好好的硅晶體管不用，要跑去研究硅晶體管呢？

原因就在于，受到摩爾定律的限制，目前硅材料芯片的極限制程差不多是在2nm到1.5nm，再往小做就搞不定了。

為什么搞不定？

說(shuō)到底，是因?yàn)楣璧囊恍┨匦韵拗?，如果晶體管太小，出故障的概率就會(huì)急劇升高，把芯片里面上百億個(gè)晶體管協(xié)調(diào)起來(lái)一起工作就非常困難。

那怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？

一個(gè)辦法，就是用碳來(lái)替代硅，做晶體管。

2、有人肯定又要問(wèn)了：為什么要用碳元素呢？

其實(shí)啊，這跟碳元素本身很多優(yōu)質(zhì)的特性有關(guān)：碳晶體管跟硅相比，功耗更小，效率更高。

比如，用碳納米管做的晶體管，它的電子遷移率可以是硅的1000倍，通俗來(lái)說(shuō)就是碳材料里面電子的群眾基礎(chǔ)更好。

再比如，碳納米管里面的電子自由程特別長(zhǎng)，通俗的理解就是電子的活動(dòng)更自由，不容易摩擦發(fā)熱。

由于這些底層的優(yōu)點(diǎn)，用碳來(lái)做晶體管，甚至不用像硅晶體管那么小，就可以取得同等水平的性能。

從目前已掌握的技術(shù)來(lái)看，一旦成熟，碳基芯片將有望把集成電路技術(shù)推進(jìn)到3納米節(jié)點(diǎn)以下，性能將超越硅基芯片10倍以上。

三

除了碳晶體管功耗更小、效率更高，對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，研發(fā)碳晶體管，還有一個(gè)格外的好處！

那就是：整個(gè)芯片生產(chǎn)技術(shù)，等于來(lái)了一次推倒重建，大家都回到起跑線(xiàn)上，甚至以前最卡咱們脖子的光刻機(jī)，也可以被繞過(guò)去，至少要求大大降低了。

要知道，半導(dǎo)體行業(yè)是人類(lèi)工業(yè)史上的奇葩，用沙子生產(chǎn)的硅晶體管，每18個(gè)月內(nèi)部晶體管的數(shù)量就翻一番，老美發(fā)展了快70年，芯片技術(shù)上，要完全實(shí)現(xiàn)去美化，這的確很不容易。

不過(guò)有了碳基芯片就不一樣了，這是一次技術(shù)質(zhì)變，不論之前的差距有多大，一切從頭開(kāi)始，堪稱(chēng)地覆天翻慨而慷。

新的芯片原材料呼喚新的工藝，原有的研發(fā)設(shè)備可能會(huì)大打折扣。中國(guó)現(xiàn)在掌握的最新研發(fā)優(yōu)勢(shì)，就顯現(xiàn)出來(lái)了：

1、中國(guó)的碳基半導(dǎo)體研究，在全世界都是處在領(lǐng)先水平的。

比如，北大的彭練矛團(tuán)隊(duì)，就從2000年起，開(kāi)始探究用碳納米管材料制備集成電路的方法，一路披荊斬棘，取得了很大成果。

2017年1月，彭練矛率團(tuán)隊(duì)研制出了高性能5納米碳納米管，這是世界上迄今最小的高性能晶體管，綜合性能比目前最好的硅基晶體管領(lǐng)先十倍，比美國(guó)的技術(shù)強(qiáng)出一大截。

今年，彭練矛團(tuán)隊(duì)更是發(fā)展出全新的提純和自組裝方法，并使用該方法制備出高密度、高純半導(dǎo)體陣列的碳納米管材料。

2、中國(guó)的石墨烯發(fā)展技術(shù)，同樣領(lǐng)先于世界！

石墨烯被稱(chēng)之為世界上最輕、最強(qiáng)、最薄的材料，目前碳納米管的制作，就是通過(guò)石墨烯卷曲而成。

我國(guó)近年在石墨烯領(lǐng)域開(kāi)展了大量研究，躋身世界石墨烯研究領(lǐng)域第一梯隊(duì)，申請(qǐng)專(zhuān)利總數(shù)世界第一，之后才是美國(guó)、韓國(guó)、日本。3、既然在硅基芯片領(lǐng)域干不過(guò)你，我就開(kāi)辟一個(gè)新領(lǐng)域來(lái)取代你！目前，中國(guó)芯片技術(shù)整體產(chǎn)業(yè)鏈面臨著被“卡脖子”的狀況，關(guān)鍵原因就在于中國(guó)在芯片技術(shù)領(lǐng)域缺乏核心技術(shù)，沒(méi)有主導(dǎo)芯片從材料、設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制備的全套技術(shù)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)。

而中國(guó)石墨烯晶圓的研制，就是要從材料開(kāi)始，環(huán)環(huán)推進(jìn)，全面掌握中國(guó)人完全自主可控的芯片技術(shù)！ 什么叫直道超車(chē)、跨越發(fā)展？ 這就是?。?/p>

四有一種戰(zhàn)爭(zhēng)，不見(jiàn)血，不刺刀！卻比真刀真槍更殘忍－－－科技之戰(zhàn)，特別是基礎(chǔ)研究之戰(zhàn)！基礎(chǔ)研究有多重要？聽(tīng)聽(tīng)任正非的聲音吧！前段時(shí)間，任正非心心念念的頭等大事，就是如何加強(qiáng)中國(guó)基礎(chǔ)科研和基礎(chǔ)教育，讓中國(guó)科技才能真正從量變升華為大質(zhì)變、大突破！任正非多次強(qiáng)調(diào)，華為在通信領(lǐng)域能夠處在世界的領(lǐng)先水平，主要就得益于長(zhǎng)期在數(shù)學(xué)人才上的投入。他說(shuō)了：“這30年，其實(shí)我們真正的突破是數(shù)學(xué)，手機(jī)系統(tǒng)設(shè)備是以數(shù)學(xué)為中心的?！?/p>

而石墨烯和碳基芯片，這正是未來(lái)二十年全世界最先進(jìn)的基礎(chǔ)研究、最頂級(jí)的黑科技；現(xiàn)在，基本上全世界的最頂級(jí)高科技公司，都在進(jìn)行白熱化地攻關(guān)，爭(zhēng)奪，搶奪?。。∪欢?！今天，估計(jì)美國(guó)人不會(huì)想到：中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，終于這一最尖端的領(lǐng)域取得重大突破，與IBM、英特爾公司至少并駕齊驅(qū)、乃至技高一籌！今天，估計(jì)全世界都沒(méi)想到：中國(guó)，那個(gè)不起眼的中國(guó)！竟然后來(lái)居上，率先研發(fā)出來(lái)全球最先進(jìn)的8英寸石墨烯晶圓，讓中國(guó)碳基芯片研究跑到了國(guó)際第一梯隊(duì)！今天，估計(jì)任正非將高興到無(wú)眠：無(wú)論是石墨烯芯片的巨大突破、量子衛(wèi)星的翱翔太空，還是天宮二號(hào)的凌空一射，一定程度上，都說(shuō)明了中國(guó)基礎(chǔ)科研，雖然飽受西方壓制，但仍然奮力前行，不斷向著最高峰挺進(jìn)！

看吧，雖然飽受美國(guó)打壓，一個(gè)個(gè)代表著中國(guó)民族力量，充滿(mǎn)中國(guó)風(fēng)，中文命名的強(qiáng)大科技成果，仍然不斷出現(xiàn)在世界的舞臺(tái)中心。。。?！皟砂对陈曁洳蛔?，輕舟已過(guò)萬(wàn)重山”！這一刻，我們終于等到了。。。中國(guó)，加油！中國(guó)科技，加油！

本文轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)：財(cái)經(jīng)要參（ID：mofzpy），作者：要參君

原文標(biāo)題：芯片巨變！上海突傳大消息！該來(lái)的終于來(lái)了！！

文章出處：【微信公眾號(hào)：半導(dǎo)體界】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯：haq