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 -凯发娱乐官网

不用光刻机能造芯片

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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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

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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　不过石墨烯在电容上是可以，充放电一流，因此可以尝试做在芯片内部应用，最起码，未来的超大数据时代，内存芯片上会有石墨烯的一席之地。

新材料的优势

　　目前这些新型材料在停留在实验室制取的阶段，虽然不用依赖5纳米的高端光刻机，但是如何量产是个大问题，让我们期待未来的发展。不过丑话说在前头，这种新材料是专为国内定制的，仅仅适合国内，外国可能会借鉴，但是不会采用。

　　即使是这种石墨烯、碳基芯片的技术有所突破，国外可能都不会采用，因为它们在硅基芯片上投入了大量的资金，一旦采用新的芯片材料，对于整个行业来说，就是一次大的“洗牌”；而国内就不一样了，刚刚起步，投入没有那么大。甚至可以“弯道超车”。

                                                                                                                                                     （来源-芭乐科技社）