芯片|不用5nm光刻机也能造?石墨烯芯片技术突破,性能超硅基芯片10倍


芯片|不用5nm光刻机也能造?石墨烯芯片技术突破,性能超硅基芯片10倍
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\">原创内容、请勿抄袭 。
文|薰儿
不用光刻机能造芯片l  光刻机有什么用?
最近一段时间 , 芯片的制造成为了一个大热门 , 也是一个“风口”行业 , 未来的房地产、互联网、半导体都是资本愿意进入的领域 , 互联网的门槛是最低的 , 房地产的门槛千万级别的 , 半导体行业是千亿级别的 。
集成电路
半导体行业中“最烧钱”的还是设备和工艺 , 工艺的提升有很大的不确定性 , 有时候几亿美元下去 , 新工艺就有了 , 有时候几百亿美元都只能是“打水漂” 。 设备的投入就比较固定 , 最贵的就是光刻机 。
荷兰阿斯麦的高端光刻机 , 一年只生产26台左右 , 售价是在1.5亿美元左右 , 加上后期的调试和维护 , 至少要2亿美元 。 光刻机的主要作用就是“显影” , 像华为这种芯片设计公司设计好芯片好 , 将“底片”拿给台积电等公司 。
光刻机
台积电等公司在用光刻机把“底片”显示在晶圆上 , 然后就是用化工的方法腐蚀晶圆 , 把晶体管制造出来即可 。
l  不用光刻机能造芯片吗?
不用光刻机可以造芯片吗?答案当然是可以的啦?芯片是集成电路的一种 , 本质上还是一个个开关 , 每一个逻辑电路开关背后就是电子的流动 , 要让电子流动就必须要有“PN”节 , 通俗点理解就是要有大量的电子游离出来 。
在50年前的时候 , 国内没有技术 , 都是有人工的方式来制造“PN”节 , 根本不需要光刻机 , 有点像是实验制取;但是的老美呢?先进一点 , 是把电路图画在墙上 , 用照相机拍下来 , 把底片拿出用激光显示在硅基板上 , 然后用化学腐蚀 , 再镀上金属 。
半导体设备
l  可以降低对光刻设备的要求
从上述的例子可以看出 , 只要有办法制造出“PN”节就可以不用光刻机 , 至少能够降低对光刻机的要求 , 关键还是材料 , 只要材料有所突破 , 那么问题就可以解决 。 回顾整个芯片的发展史 , 一开始的芯片也不是硅基芯片 , 而是用“锗”制作半导体 。
石墨烯芯片强技术突破l  苏州中科院
这里就不得不提到 , 苏州中科院了 , 前段时间 , 就有小道消息称 , 他们能够在实验室实现5纳米芯片的制造 , 而且不需要高端光刻机的参与 , 只需要激光设备就行了 。 其实这是一个美丽的误会 。
石墨烯
但是苏州中科院的确在芯片的材料上有所突破 , 他们制造出了新型的晶体管 , 这一新型的晶体管是用石墨烯材料制作的 , 根据透露 , 该新型芯片是使用“锗”、“硅”、“石墨烯”三种材料混合制成的 。
这种新型芯片的性能出色 , 在未来 , 硅基芯片面临摩尔定律的制约 , 它的性能和价值远超硅基芯片10倍 。
l  北京大学
北京大学在新型芯片材料上也有突破 , 彭练矛团队利用碳纳米管制造出了碳基芯片 , 性能也是十分优越 , 可以说是“吊打”碳基芯片 。 像石墨烯和碳基纳米管其实基本组成都是碳 , 但是材料就是这么神奇 , 在微观层面上就将具有半导体的特性 , 能够出现电子通道 。
碳纳米管
但是北京大学的碳基芯片跟苏州中科院的新型晶体管还是有差别的 , 北京大学的碳纳米管可能比较靠谱 , 已经不需要“锗”金属 , 这种金属太稀有了 , 很早之间就被人放弃了 , 但是碳不同 , 到处都是 。