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  • 1 # 吉祥使者695

    石墨烯二維材料,只有長與寬。用石墨稀製做晶片難度很大,目前,世界上屬於前言半導體材料科學研究課題。

    晶片,指半導體積體電路,微電路,亦稱薄膜微電路。按摩爾定律晶片中微電子管數量每1.5年增加一倍,半導體晶片更新進入5G,晶片承載微電子管的密度越來越大,半導體傳統材料承載量快要超過極限。尋找半導體純度替代材料,是世界半導體材料科學界理論研究和應用研究追蹤前言的重大科技創新專案。

    按半導體材料發展過程,分為四代半導體材料階段,分別為:

    1 .第一代半導體材料主要指矽(Si)、鍺(Ge)元素的半導體;它們半導體分立器、積體電路和太陽能電池的基礎材料;

    2 .第二代半導體材料包括磷化鎵、磷化銦、砷化鎵、砷化銦、砷化鋁及合金,玻璃半導體、有機半導體材料等;

    3.第三代半導體材料主要有碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(Al N)為代表的寬禁帶。

    4 .第四代半導體材料指量子(阱、點、線)、超晶格微結構的半導體材料。

    關於石墨稀晶片屬於第四代晶片新增加微結構材料範疇(有待商確)。微結構材料尺寸在1~3個維度上降低至nm量級,亦稱奈米半導體材料或量子工程材料。

    英國半導體材料研究學術界實驗一種“光流控波導系統”的設計,基於流體成分CMOS光子平臺,實現了三維光子微結構形成。這項前言科技創新專案,對於新一代可再生能源、安全、國防技術提升具有劃時代意義。

    目前,石墨稀己知導電效能是最出色的非金屬材料。常溫條件下下電子遷移率超過1500cm2/v.S,比碳奈米管效果更好,電阻率只有約10~6歐姆.平方釐米。石墨烯材料電子能極為高效,電子能損耗幾乎為零。1mm石墨烯就有3000萬層!是最好的導電材料,石墨烯晶片dram透過電容實現儲存的記憶體晶片,還有運算,處理,解碼功能的邏輯電路。

    石墨烯晶片一但研究成功,應用於各行各業,效果將是傳統晶片的一千倍!誰掌握了石墨烯晶片製造技術誰將掌握晶片製造未來規則的制定。石墨烯晶片製造技術實際就是在傳統晶片材料的一次工業革命!工藝技術的根本就是材料,科技創新就是材料創新。

    石墨烯晶片研發中國剛剛起步,在點上有所突破(中科院),還遠遠達不到應用技術要求。但是,石墨烯晶片研究給我們提供了另外一個突破方向,為擺脫目前紫光級晶片危機,為創出一條晶片創新之路經過半導體材料科技人員的艱苦努力,一定能夠開發出屬於華人自己的石墨稀晶片!

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