天津
芯片領(lǐng)域迎來了一個好消息，由北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海林教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊，研發(fā)出世界上首個“無硅芯片”！
該無硅芯片是基于鉍基（Bi?O?Se/Bi?SeO?異質(zhì)結(jié)）二維材料進行研發(fā)的，與硅基芯片相比，該無硅芯片在電子遷移率上提升超3倍以上，但是功耗方面卻降低了至少10%！
電子遷移率是半導(dǎo)體材料中用來衡量載流子（如電子）在單位電場作用下的平均漂移速度的重要物理指標，數(shù)值越高，性能越強，功耗越低，高電子遷移率的芯片在AI算力芯片以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練中至關(guān)重要！
在硅基芯片領(lǐng)域中制約中國核心技術(shù)突破的瓶頸，主要是對光刻機的依賴，ASML最EUV新光刻機我們用不了，國產(chǎn)光刻機在光源系統(tǒng)、光學(xué)元件以及套刻精度上又比較落后。所以中國科研團隊只能“另辟蹊徑，曲徑通幽
通往目的地的道路并非只有一條，已經(jīng)印證的道路被別人“堵住”了，那我們就走出一條“新路”來，實現(xiàn)換道超車！畢竟在新路上，我們的起點是一樣的！
彭海林教授團隊的無硅芯片的研發(fā)成果發(fā)布在了《自然-材料》期刊上，論文標題《基于鉍基二維材料的超低功耗全環(huán)柵晶體管》，核心亮點就是替代硅基材料，用鉍基材料實現(xiàn)了1.2納米厚度的全環(huán)柵晶體管?，其工作電壓降低至0.5V。
該研究通過三維集成技術(shù)突破了傳統(tǒng)硅基芯片的物理極限，更重要的是鉍基二維材料可以繞開EUV光刻機的限制，通過材料的創(chuàng)新來實現(xiàn)埃米級（0.1納米）精度的深加工。彭海琳教授團隊就是通過原子層沉積技術(shù)直接構(gòu)建了芯片的“三維結(jié)構(gòu)”，并不依賴EUV光刻機的圖案蝕刻制程工藝！
鉍基無硅芯片目前仍然處于實驗室科研階段，后面還有很多的工作要做，比如工藝的驗證以及后續(xù)產(chǎn)線的多產(chǎn)業(yè)適配以及成本如何降低。要達到規(guī)模化量產(chǎn)還需要時間。
當然了也會面對諸多挑戰(zhàn)，比如鉍基無硅芯片的大尺寸晶圓的制造難題需要攻克，目前實驗室階段也僅僅是驗證了這條路的“可行性”，能走通，但是能否以“最快”的速度到達以及用最節(jié)省“體力”的走到“目的地”還需要眾多的中國科研工作者繼續(xù)努力。
當硅基芯片逼近物理極限，我們正站在半導(dǎo)體革命的臨界點，無硅芯片的量子世界已撕開一道裂縫，全球芯片的格局正等待著中國科學(xué)家重塑！
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