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中企攻克芯片“新材料”,或能取代矽基芯片

芯片早已經成為日常生活中不可替代的產品,任何的電子設備都會用上芯片。全球每年對芯片的需求都在幾億,幾十億顆以上。不過傳統的芯片工藝幾乎都是壹致的,基於矽基材料生產芯片。

芯片的基礎材料是矽,而矽的來源是在壹堆沙子中不斷提取純度為99.99999%的矽。再將矽打磨成矽片,制成晶圓,最終經過上千道的工序形成芯片。而這壹切的基礎都是矽,因此市面上的芯片也被統稱為矽基芯片。

然而矽基芯片也面臨壹個問題,那就是物理極限的限制。

隨著芯片制程的不斷突破,已經在向4nm,3nm甚至更先進的1nm發起 探索 ,但物理極限終會成為壹道束縛。到時候矽基芯片到達盡頭,可能人類 科技 也會陷入遲緩。

因此探究新工藝,新材料成為備受矚目的熱門話題。但真的有可能在矽基芯片之外取得新材料的突破嗎?答案是有可能。

壹則好消息傳來,中國企業英諾賽科(蘇州)半導體有限公司實現巨大突破,在矽基氮化鎵材料上完成量產。英諾賽科已經建立起8英寸矽基氮化鎵量產生產線,這也意味著不僅取得了新材料的攻克,而且進入到了量產階段。

根據資料顯示,矽基氮化鎵芯片量產生產線建成之後,可實現年產值100億,年產能也可以達到78萬片矽基氮化鎵芯片晶圓。

這是世界上首座氮化鎵芯片量產項目,在中企的攻克下,對國產芯片的發展都會帶來巨大的意義。

現如今業內正不斷 探索 傳統矽基芯片之外的新材料,新工藝。此前中科院研究的8英寸石墨烯晶圓就在半導體領域取得了顯著進步,由於未實現量產,因此石墨烯制成的碳基芯片還處在研究階段。

但氮化鎵芯片則不同,英諾賽科已經立項建設生產線,將氮化鎵推廣量產。那麽氮化鎵能取得矽基芯片嗎?性能表現又如何呢?

氮化鎵屬於第三代半導體材料,和矽不同的是,氮化鎵無法靠自然界形成,必須要靠人工合成。其優勢對比矽材料是很明顯的,由氮化鎵制成的器件,功率是矽的900倍。禁帶寬帶比矽高出3倍左右。擊穿場強也高於矽11倍。

除此之外,氮化鎵還有散熱高,體積小,損耗小的優點。如果能夠對氮化鎵加以開發,取代矽基芯片是沒有問題的。充電器,元器件等等部件,都能用上氮化鎵。

矽基芯片統治了芯片界幾十年,而研制出矽材料並掌握專利技術的是美國人。所以只要用上矽基芯片,不管有多少技術是自研的,從根源上就很難繞開美國技術。

並且摩爾定律即將到達極限已經是業內公認的事實,只不過是時間問題。當集成電路可容納晶體管無法進壹步提升時,那麽就將迎來後摩爾時代的新挑戰。也就是新材料,新工藝。

有的芯片企業重點研究封裝,而有的則在 探索 芯片新材料。而中國要面臨的後摩爾時代挑戰在於產業鏈太寬,太長。大而不強是壹個需要解決的問題,把產業鏈提升上去以後,才能順利迎接挑戰。

同時光刻機、光刻膠、芯片制程工藝等等,都還有很長的路要走。所以總的來說,中企能夠攻克新材料,只是做好了迎接挑戰的準備,真正的挑戰還在後頭。

美國掌握大量的芯片技術,所以2020年對中企實施芯片規則時,幾乎沒有壹家企業能夠逾越美國技術向中企攻克。這也讓我們意識到,必須從根本上解決技術難題。

英諾賽科的氮化鎵芯片或許只是邁出的第壹步,想要改變整個芯片市場格局並非易事。所以期待能有更多的技術取得突破,到時候面對挑戰,也能巍然矗立。

對英諾賽科的新材料突破妳有什麽看法呢?

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