聚焦企业网 科技 新型芯片材料被确定,我国拥有优势,或将能突破“芯片”难题?

新型芯片材料被确定,我国拥有优势,或将能突破“芯片”难题?

众所周知,一直以来我国的芯片产业就发展的不是很好,究其根本,主要是因为如今我国没办法自由使用EUV光刻机,这种光刻机是生产5nm3nm等芯片的关键设备,可以说没有EUV光刻机,就没有办法制造高端芯片。

而目前光刻机技术最先进的公司ASML背后站着包括美国在内的42个国家,这些国家组成了EUV光刻机的专利保护同盟,只要有一个国家持反对意见,ASML就没办法向我国销售EUV光刻机,而我国也自然没办法研发生产更先进的芯片

可以说这对于我国的芯片产业来讲,完全是被扼住了“喉咙”,虽然我国目前的芯片相关企业的数量越来越多,据有关资料数据显示,2021年上半年,我国足足新增了1.88万家芯片相关企业,同比增长了171.8%,但是其中大部分的企业都没办法制造5nm、3nm级别的芯片。

而寻找其他厂商代工很容易受到世界其他国家的制约,像前段时间华为就因为台积电不再给麒麟芯片代工,直接导致手机业务出现停滞,甚至只能发售4G业务为主的手机,那么有什么办法能够让我国制造芯片不再受ASML和EUV光刻机限制呢?

光刻机相当重要

其实一般来讲,对于硅基芯片的制造来说,光刻机是不可或缺的,只有用光刻机进行图形曝光并且将掩膜版上的图形印在硅片上后,才能进行后续的刻蚀操作,尤其是5nm、3nm等级别的高端芯片,更是完全离不开EUV光刻机。

哪怕是前段时间紫光展锐发布的唐古拉系列芯片也是因为有台积电代工才能生产的出来,假如紫光展锐也像华为海思一样,被美国制裁的话,可能唐古拉芯片也要步麒麟芯片的后尘,可以说之后要生产硅基芯片就离不开光刻机。

但芯片材料只能使用硅材料吗?答案当然是否定的,实际上硅基芯片的潜力已经被各大企业挖掘的相当深入了,如今想制造超越3nm的2nm硅基芯片几乎是没办法办到的,因为硅基管几乎没办法再小了,而寻找新型芯片材料就成为世界各国都相当关心的事情。

新型材料的出现

可以说当下找到能够替代硅基芯片的材料是整个半导体行业发展最关键的事情,而前段时间在国际IEEE会议上,专家们最终认定石墨烯材料将成为制造2nm芯片的关键,在会议中,有不少关于2nm芯片的解决方案都是与石墨烯材料有关的。

这个消息对于我国来说,算是一个非常好的消息了,因为我国早早的就进入了石墨烯材料领域,而前段时间,我国中科院也是成功研制出了8英寸石墨烯晶圆,并且完成了一定程度的量产,虽然尺寸完全没办法与硅基芯片媲美,但是这是世界上首个石墨烯晶圆,可以说我国算是成功在芯片材料领域实现了一次“弯道超车”。

同时除了中科院以外,像华为等企业也开始了对石墨烯材料的探索和研究,可以说石墨烯材料几乎成为半导体产业未来发展的关键,不过需要注意的是,虽然我国算是在石墨烯材料上稍微领先其他各国一步,但是并不算是完全高枕无忧了,因为石墨烯材料本身是存在不少问题的。

成本较贵

虽然石墨烯作为一种“超级材料”,可以很好的代替硅基芯片,但是石墨烯本身的价格非常昂贵,据有关资料数据显示,质量最顶级的石墨烯的价格甚至高达几千元一克,昂贵的价格决定了以石墨烯作为材料的芯片很难量产,成本将相当高昂。

这从新能源汽车的电池研发中就可见一斑,以石墨烯为原料制作的超级电池虽然性能足够强劲,但是其价格甚至与一辆新能源汽车的价格不相上下,而且石墨烯本身的应用领域就相当广泛,除了能用做芯片制造、电池制造以外,还可以应用在相当多的科技领域,所以降低石墨烯材料的成本是开发石墨烯材料必须面对的事情。

不过,我国在这方面也算是有一定的优势,因为生产石墨烯材料的原料石墨在我国的储能相当丰富,这就为我国研发石墨烯提供了不小的助力,技术的优势加上原材料的优势,决定了我国在石墨烯领域的发展占了先机。

总的来说,未来我国能否突破EUV光刻机的封锁,几乎就要靠国内企业、研究机构对石墨烯材料的探索,相信随着国家政策的不断扶持,以及科研人员的不断努力,我国突破“芯片封锁”将不再是不可能的事情。

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作者: Focus71

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