如何看待 我國碳基半導體製備材料取得關鍵性突破 (2023年5月26日)?

時間 2021-05-12 02:55:13

1樓:

剛剛剛剛聽完彭院士關於這項結果的簡單介紹,本人自己本科學過點微電子皮毛,後來基本就告別半導體了。

從材料角度來講彭老師的確做出來乙個很不錯的東西,也正是碳基半導體整個領域裡面需要解決的問題,我看有人說製備矽單晶和製造晶元都是技術但不能放一塊比較,以以此為由貶低這項成果。但即使製備矽單晶這種聽起來好像是上古時代的基礎的不能再基礎的技術,到現在都沒能實現大晶圓中國產化你敢信? 所以任何在半導體領域的突破,都是值得崇拜的。

但我感覺這項技術的壁壘可能沒那麼高,不論是導體碳奈米管的篩選還是這種規則排列。如果被那些大廠去做可能也會很快突破。清華跟富士康合作的那個中心我知道很早就突破了碳奈米管的陣列技術,也算是比較相關的技術。

彭教授介紹了mit的乙個同樣的工作,的確導體碳奈米管純度比不上北大的,至於那些大廠,是基本上放棄了碳奈米管了,但我覺得並非所有的放棄都是因為沒有前途,半導體廠還是圖快,碳基半導體的路太長了,要是傾盡全力去搞那十幾年不追趕同行,那多大的廠都得餓死,所以如果不是未來三五年可能突破的技術,大廠可能試試水就撤了。

個人感覺這個成果是乙個很好的起點,講座現場也有個半導體領域的大佬,當場問了GAA和這個的效能對比,離得遠沒太聽清彭教授怎麼回答的,但隱約聽到GAA的研究發表少,所以沒有對比。

那下面這個問題,可能是大家更關注的問題,就是我們是繼續在矽基上跟國際死磕,還是把有限資源拿出來給一些給碳基。我想很多人會關心哪個更容易實現,彭教授前面有乙個說法我也比較贊成,就是國際上後摩爾時代路該怎麼走沒有定論了。我覺得怎麼走已經不是乙個單純的商業,或者科學,或者技術問題了。

大廠可以肆無忌憚的把尺寸繼續往下搞,但我們還能搞嗎?假如通往半導體的技術巔峰有兩條路,一條小路坑坑窪窪又很長,兩萬里你可能要走20年,令一條大路要好走很多,但即使離得再近,你也知道在終點前幾里的距離有個叫光刻機的翻不過去的大山,那走那條小路還是走大路呢?彭老師做的碳基半導體不用摻雜,依靠選擇電極來實現npmos,cnt間隔5-8nm,這條小路的山,沒準借用點登山裝備能翻過去,想起來不是也行的通嗎?

再說三維,這個也是被challenge的,你就算在平面追上別人,那在三維也會被遠遠甩開。但是,誰說碳基不能三維了?能在一層鋪cnt為什麼不可能多層累積鋪cnt?

我甚至認為將來這樣做多層比矽基可能更容易點。

2樓:胡扯淡

你在這裡問這種問題能問出什麼答案?

大知乎最牛的一點就是:每次都號稱「行內人士」對新技術進行無情批判,說酸話,說好聽點就叫「理性看待」,說難聽點就叫「未打先氣餒」。

帶著這種「未打先認輸,然後就放棄」的心態就不要搞科研了,搞科研最怕這種人,永遠都覺得別人早在前面,太難了,咱肯定沒希望趕上,放棄吧。

連基本的探索精神都沒有,只會酸別人的研究,甚至還喜歡黑別人「騙錢」,這如何搞科學創新,這種人有創新潛力嗎?

我們應該鼓勵每乙個敢於嘗試的人,哪怕他最終是失敗的,也值得稱讚,而不是在一旁說風涼話,一副老子高高在上指點江山,這種人還是洗洗睡吧。

3樓:14.5cm

要知道一篇頂刊對行業的影響有限。況且中國在此領域的頂刊還不如乙個省。放棄幻想,準備鬥爭。碳化矽,氮化鎵,光刻機還得再卡幾年。

4樓:與君同消萬古愁

首先, 這不是乙個新技術, 大約在20多年前, 碳奈米管已經出現了. 目前主流的半導體材料是矽基, 矽基有很多優勢, 成本低, 效能穩定, 容易生產; 缺點就是在10奈米以下, 由於物理特性, 沒法持續維持電效能, 科學家就把發展方向投入了在奈米級理論效能更好的其他材料包括碳奈米管. 不過目前為止還沒有發展出可靠高價效比的可量產材料.

所以個人觀點, 不要過於理想化此項技術. 即使進一步研究導致碳基半導體產生革命性突破, 也需要所有半導體裝置重新研發除錯以適應碳基, 這個過程會需要千億級的資金及至少數年的時間.

5樓:先生請問您需要服務嗎

接下來寫得回答,可能不太好聽。

以FinFET為例子,簡單說一下半導體發展要解決什麼問題。

FinFET解決的問題就是 sci-hub.tw/10.1126/science.aba5980

提到的短溝道效應short-channel effect。而文章提到的另乙個問題能效,這個和製程高度相關。邏輯上可以這麼理解,你只要能做小,並把做小後的短溝道效應解決了,那麼能效自然就上去了。

但文章還說了一點就是碳基能效比更優越,這個來自於材料本身,碳基電子走的相當於分子軌道,與核的碰撞的損失幾乎沒有,而半導體電子存在碰撞損失,簡單理解為電阻高低的問題;此為材料的固有優勢。至於為什麼解決這個需要參考專業知識。

所以問題就是那個時代下碰到的問題和這個時代碰到的問題是否有差別?

Intel當初採用FinFET的原因是加工技術可以加工出小尺寸的電晶體,但是這麼小尺寸的電晶體卻由於short-channel effect無法很好的工作。

現在的問題是,EUV已經研發出來了,台積電也提出到了2nm的技術路線圖,顯然製程問題已經不是問題,那麼剩下的問題就是如何在gate只有2nm 的情況下,解決短溝道效應。

所以問題一樣,就是要解決短溝道效應。那麼這篇文章有沒有利用碳基這種材料解決短溝道效應呢?

答案有點模稜兩可。首先肯定,碳基在文章中相同製程下乾掉了矽基。

但是,但是,但是文章中給出的製程遠遠落後於現有製程技術

gate太大了。而且,沒有進一步的模擬證明,在gate更小的情況下,碳基在這種結構下仍有優勢。

好,更大的問題來了。這篇文章的重中之重在於----他做了大面積的碳基數組,解決了材料加工問題(注意是材料加工問題,他能做到別人做不到的是材料加工),利用了大概類似LB膜提拉的辦法。邏輯問題就出現了,這種加工方式得到材料只能做Planar結構的CMOS,我個人覺得沒法做FinFET,更不要說下一代的GAA gate all around了。

當然如果他在planar結構下可以先吊打FinFET,以及GAA那另當別論,我個人感覺,有點懸。然後這個是四寸,12寸的能LB拉出來嗎?

所以我的結論覺得』材料的關鍵性突破 』,這個標題其實已經很克制了。

前端後端,我們國家的瓶頸都是存在的,要正確看待,不走老路不走邪路。

如何看待我國REITS選擇基礎設施作為基礎資產切入,而不選擇房地產?房地產REITS在啥條件下推出?

洪荒合夥人 房地產REITS是國際主流,但是我們國家比較特殊,房價太高了,租金相對於房價來說,就是毛毛雨,租售比 租金回報率 大概在2 左右,這個收益率,我是毫無購買慾望,畢竟國債收益率平均一下還有3.5 呢,銀行理財也比這個高。這個資料在國際上是啥樣的呢?查了一下,4 左右,過去幾年,美國的REI...

如何看待我國全面放開二胎?

Anthony Lau 從前有個農民,他種了幾畝地的麥子。由於土壤環境不好,地里的小麥結不出來麥穗,有的也只能結乙個兩個,收成很不好。但是農民卻不想辦法改善土壤環境,想著怎麼給麥子施肥澆水捕害,農民盼望的是,讓少數幾株麥子多結出來幾個麥穗,來改善收成。保命,溜了溜了 winheero 我覺得現在的生...

如何看待我國電子競技行業

黑凱凱凱 幾輩子看不見系統訊息的我手賤點進去了,瀉藥。中國現在的電子競技大可對lol投入不少的期待,東西部聯盟 戰隊入住大中城市的舉措確實很不錯。手動分界線 我認為的電子競技有兩種方式繼續下去 一是作為遊戲搞文化圈子 參考年年要黃的DNF 文化圈子的形成,可以固有的留住一部分老玩家,然後就在時代發展...