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云南大学破冰芯片新材料,台积电也没料到,这么快就被超越

时间:2021-07-12 18:46:54        来源:都市军事

 云南大学破冰芯片新材料

随着科技的不断发展,全球半导体行业也经历了很多次的变革,而就如今这个时代来说,集成电路产业即将迎来最重要的转折点。大家都知道,这么多年以来,无论是什么类型的芯片,基本上都是以硅基半导体材料为基础,而硅基芯片的发展则遵循摩尔定律。

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每过大约18~24个月的时间,集成电路也就是芯片上的晶体管数量就会增加一倍,这便是摩尔定律的主要内容。简而言之,在半导体行业,不到两年的时间,芯片的制程就会显著提升,例如28nm到14nm,14nm到7nm,几乎都是按照摩尔定律来进行的。

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但必须要知道的是,硅基芯片存在物理极限,等到突破1nm制程之后,摩尔定律对硅基芯片就会失效。近几年来,国内外一直在讨论这个问题,并且各大芯片厂商和相关机构,也开始积极寻找新型半导体材料,不然以后就没有芯片可用了。

那么就目前的情况来看,哪一种新型半导体材料最具优势呢?是台积电的半导体金属铋,还是中科院的石墨烯晶圆?答案让人很意外,上述的这两种材料虽然各有各的优点,但是还有更好的选择,云南大学破冰芯片新材料硫化铂,这才是最佳方案。

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早在去年6月份的时候,云南大学材料与能源学院,就打破了硫化铂材料的瓶颈,实现了石墨烯和硫化铂材料的融合,并且进一步改善了其物理性能。硫化铂是一种化合物类型的半导体材料,与单晶硅一样都可以用来制造芯片,只不过硅要比硫化铂便宜得多。

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如果细分的话,硫化铂这类金属化合物,应该属于第二代半导体材料,具有很多传统硅基材料无法比拟的优势。举个简单的例子,采用硫化铂材料制成的芯片,无论是性能还是功耗,都要优于市面上的硅基芯片,甚至连石墨烯晶圆都比不上它。

尽管石墨烯这类碳基芯片的功耗非常低,但是制备晶圆的难度却要比硅基高出好几次档次,中科院光是生产一个8英寸的石墨烯晶圆,就耗费了大量的时间。而硫化铂则可以避免这个问题,其金属化合物的特性决定了内部结构,很容易就能达到芯片的标准。

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目前云南大学已经将关于硫化铂材料的研发成果,发表在了国际著名期刊上,国内只要加以利用,就可以另辟蹊径,找到芯片领域对国外弯道超车的机会。要知道,硅基芯片很快就会陷入瓶颈,新型半导体材料的登场必不可免,国内一定要早做准备。

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台积电也没料到这么快就被超越

除此之外,关于云南大学破冰芯片新材料,台积电也没料到,这么快就被超越。之前台积电曾联合台湾大学和麻省理工学院,推出了一项1nm芯片的解决方案,那就是利用半导体金属铋来实现,而现在看来,这项方案并没有想象中那么优越。

作为全球最大的芯片代工厂,台积电在硅基半导体材料领域,可谓是占据了绝对领先的地位。但随着时间的推移,硅基芯片即将面临被淘汰的结局,台积电自然也要另谋出口。或许等到硅基材料不复存在的时候,台积电的地位就会一落千丈。

而反观我们国内的芯片产业,无论是中科院的石墨烯晶圆,还是云南大学的硫化铂材料,都能够提供一个新的发展方向。不难预料,硅基芯片的时代落幕之后,我们国内将会成为新的集成电路产业基地,国产芯片也会大放异彩!

综上所述,云南大学破冰硫化铂这项新型半导体材料,对于国产芯片事业来说,无疑是一个非常好的消息。虽然现在硅基芯片仍是主流,但是国内必须要为以后考虑,相信要不了多久,新材料的芯片就会成为整个市场的新宠。