2、有人肯定又要问了:为什么要用碳元素呢?
其实啊,这跟碳元素本身很多优质的特性有关:碳晶体管跟硅相比,功耗更小,效率更高。
比如,用碳纳米管做的晶体管,它的电子迁移率可以是硅的1000倍,通俗来说就是碳材料里面电子的群众基础更好。
再比如,碳纳米管里面的电子自由程特别长,通俗的理解就是电子的活动更自由,不容易摩擦发热。
由于这些底层的优点,用碳来做晶体管,甚至不用像硅晶体管那么小,就可以取得同等水平的性能。
从目前已掌握的技术来看,一旦成熟,碳基芯片将有望把集成电路技术推进到3纳米节点以下,性能将超越硅基芯片10倍以上。
三
除了碳晶体管功耗更小、效率更高,对中国来说,研发碳晶体管,还有一个格外的好处!
那就是:整个芯片生产技术,等于来了一次推倒重建,大家都回到起跑线上,甚至以前最卡咱们脖子的光刻机,也可以被绕过去,至少要求大大降低了。
要知道,半导体行业是人类工业史上的奇葩,用沙子生产的硅晶体管,每18个月内部晶体管的数量就翻一番,老美发展了快70年,芯片技术上,要完全实现去美化,这的确很不容易。
不过有了碳基芯片就不一样了,这是一次技术质变,不论之前的差距有多大,一切从头开始,堪称地覆天翻慨而慷。
新的芯片原材料呼唤新的工艺,原有的研发设备可能会大打折扣。中国现在掌握的最新研发优势,就显现出来了: