1樓：石大小生
不斷提高半導體的製程技術，基於兩個因素：1、單位面積容納更多的電晶體，2、容納更多的電晶體，製程越高，晶元的散性就越好。實際上在7nm以前，還有乙個因素，就是價效比的問題，但是由於新製程研發和生產投入越來越大，提高新製程越來越不具備價效比。
半導體製程達到5nm時，其實已經接近矽基材料的極限，再上一步，到達3nm，我個人認為投入巨資研發代價是非常具大的，生產出來的晶元，還具不具備市場推廣價值都很值得懷疑。
所以，半導體再往下的發展，已經不可能按原有的技術路線去發展，而且在今天我們可以看到新的技術路線苗頭。比如：新材料的引用，比如用碳基材料代替矽基，碳基材料相比現有的矽基材料，有很多優點，其中有一點，就原子間的間隔比矽基材料大，所以，哪怕是用老一點的半導體製程技術，也可取得比較好的效能。
對於中國最關鍵的是，中國在碳基材料方面的研究幾乎與國外同步，未來中國企業使用碳基材料不像現在受制於美日。
據說在5年內，以碳化矽為代表的碳基材料，能被大規模應用。
如果晶元一直突破1nm之後，之後的出路在哪兒，是否會往更小發展？不一定，其實就現在也不是所有晶元都最求最小線寬的。比如電源功率晶元採用SIC，氮化鎵等三代半導體，做高頻器件。
未來晶元會更多樣，效能要求也會更多樣。軟硬一體化的設計也會更多地出現。比如，會計的電腦更多考慮整數運算，科學計算或者工程運算啥的，需要更高的浮點運算精度，遊戲和三位設計更加考研圖形計算能力，AI訓練對算力的要求也更不同。
2樓：
晶元製程我覺得概念性要大於功能性。現在小奈米製程可以作為廠商的宣傳手段，當成本更高，製程沒有優勢的時候。所有的廠商可能都會不在強調自己的晶元。
畢竟商人是賺錢的。科學家才是研發的。沒有錢也就沒有了研發的動力。
3樓：Bored Virgin
2-3nm 已經是極限了。目前最高的技術nanosheet Xtor都滿足不了的話，就只能換材料了。
然而換材料成本巨大，而且其實並沒有找到乙個好的candidate， 所以sub 3nm 很長一段時間都不太可能真的投入大規模應用。
差不多就完事兒了何必強求hhh
4樓：天涯何處
不會無限小的，會有其他科技樹的，然後發展填充這一領域的其他應用。當然科技也會鎖死，然後就要看基礎理論了。不停的去填充那些合理的基礎科技理論。至於具體咋樣，真不知道。
5樓：劉一非
我感覺是量子晶元。
目前物理晶元的最小單位是原子，台積電的人有說過，用最小的可適合原子材料可以把光刻精度提公升到0.1奈米，再往下就是極限。
但是，原子其實只不過是物理計量的最小單位，原子下面還有質子，電子。
如果說原子是乙個太陽系，那麼質子就比太陽還小，而電子比月亮還小。
原子是物理單位，而量子是能量單位，它的體積比質子，電子還要小。
只是人類還沒有找到可靠的辦法，把量子子分離出來，並且讓量子按照我們的需求做事。
不過這一切都即將變成現實！
中國已經把量子力學作為下乙個階段的首要科學，包括阿里，中科院在內的各路大軍建立了無比先進的實驗室。
與此同時，美國的ibm，康柏等公司也在爭分奪秒得跟進。
如何在世紀之戰中獲得先機，已經是我們迫在眉睫的事情。
所以，下乙個十年，一定是量子科技突飛猛進的十年，我們先進的量子計算機，正在路上。
應用量子力學設計出的量子燒錄機，可以生成比現在光刻機先進一萬倍的產品。
相信自己，量子力學就是信任我，相信你！
6樓：浮生若夢
只要想進步那一定會的，不過強調一下1nm應該說的是最小線寬，我見過的好多是指的柵的寬度，並不是器件的大小。
我了解的是有三種出路，一種就是接著找新材料，用新方法新結構做新的能做到更小線寬的器件，比如之前的FinFET器件，還有用c做的器件。
一種就是搞新概念器件，不是做我們一般意義上的電晶體，而是搞分子器件，原子器件，這種怎麼搞那就不清楚了
還有最後就是改進電路設計了，聽說現在的器件利用率其實不是很高，這種方法就是基於這個研究更加高效的電路了，我覺著包括那什麼三維電路等等應該都是這個裡面的，這個是在巨集觀上解決問題了。
7樓：
想出別的方法繼續節省生產成本唄！！
晶元之所以追求小，是因為越小越省錢。做晶元用的晶圓很貴，廠子是要盈利的，也要考慮產量問題，所以把晶元弄小了，單個晶元耗材就少，產量就上去了。如果小到了極致，那麼下一步就是想其他能省錢省材料的辦法，比如提高良品率之類的。
等省到了極致，再下一步就是追求保護環境和可持續發展，減少生產過程中對自然資源的使用與破壞。晶元不是什麼神秘尖端科技，它就是個工業化問題，追求的就乙個省字。削尖腦袋省錢，省空間，省材料，省資源，體現了人類在有限資源面前無奈而又不得已的苟且，沒什麼高大上的。
8樓：水dong方塊
更小的話，電子可以從這個導線，有一定概率隧穿到另乙個導線。這樣的話就不是我們控制的。
量子計算機至少十幾年，多的話可能幾十年，可以民用，但是和經典的還是有很多區別，就是再加速好像也沒啥意義。他只有在一些並行演算法的時候能更加的快，但是呢它現在的功耗非常的大。
9樓：寶寶王
任何技術，發展到頭都是死胡同，因為每種技術，都有天生的物理極限。
而且任何一種產品，如果按部就班的持續提高效能，早晚要完蛋，因為新技術新產品會顛覆這個行業。
比如諾基亞做得好，每年出新品，步步公升高，然後被跨界的蘋果乾死了。
內燃機汽車做得好，每年技術資料都有提高，然後很快就要被跨界的電動汽車乾死了。
螺旋槳飛機做得好，雖然曾經主宰天空，但是早就被噴氣式飛機乾死了。
任何東西，如果幾十年如一日朝著某個方向走，我都會覺得不對勁。晶元也是一樣。
我看了其他人的答案，基本上提出的解決途徑都是小打小鬧的解決方案，我怎麼覺得那麼的不對勁。
我看了不少關於晶元設計方面的書，發現乙個共同的特點，這些書所闡述的理論方法基本都是利用了電子的經典物理特性，沒有利用量子物理特性。
這可能就是出路。
10樓：FX27
如果按照目前半導體還是矽晶或者鍺晶，是達不到1nm的，包括現在台積電宣稱的7nm、5nm技術，其實是在打擦邊球，他的單元密度並不比intel的14nm或者10nm高
11樓：RoseofVersailles
一直利用矽半導體材料能帶結構和（大量電子）的電位為物理本質做FinFET的話，是100%不會有更多突破的。
想再實現突破，全世界70億人都去當晶元工程師也沒什麼卵用，關鍵是要物理學家從物理機制上突破。
晶元，說白了要的就是0和1兩種狀態。物理裡面能代表0和1的可不止矽的電位，有很多尺度更加微小，更加本質的方式。比如雙層石墨烯和磷烯的結構，比如拓撲絕緣體的表面狀態，甚至是電子的自旋，就只有up和down，恰好就可以代表0和1。
這些機制根據響應速度，容錯率，空間尺寸的不同，有的適合做資訊儲存，有的則適合做資訊運算。
當然到了基本粒子尺度，就是量子範疇，想繼續維持傳統計算機架構和演算法就非常難了。這也是為什麼量子計算機一直被認為和傳統計算機是完全不同的兩碼事，而不是簡單的替代關係。
12樓：Gavin
這個我覺得不太可能。這個精細度總是有極限的。不可能比原子還小。未來可能的發展是擴大這個積體電路的規模，可能整機都是積體電路搞定的。
13樓：wim
晶元其實佔空間很小，現在一部手機乙個電腦只裝乙個CPU，一方面是技術慣性，另一方面是成本。
其實cpu可以像gpu那樣堆核的，晶元其實中間只有指甲蓋大，手機晶元更小，1mm厚度，不考慮散熱的情況下堆到乙個杯子那麼大的晶元集合，理論上的運算能力，能到目前晶元的幾萬倍。
另一方面，未來5g甚至6g普及，對晶元的耗能計算能力就沒有這麼苛求了。因為運算能力可以共享。手機裡面只有處理網路和顯示的計算需求，目前手機壓力都不大。
14樓：猜猜
摩爾定律已經接近失效了，光刻成本越來越高，隨著製程的不斷縮小，需要的外圍成本如超淨室等也在不斷提高，所以矽片已經接近極限了，可能沒有什麼大發展潛力了，未來在導電高分子印刷領域，成本更低，且不受晶圓尺寸限制
15樓：我們這六億人吶
不會突破1奈米極限。
不會往更小發展。
1奈米是晶元理論極限。當接近的時候，再壓縮，結果是不能使用，而不是不能取得更快的運算速度。
後面的路，要換方向。目前已知兩個：
一是量子計算
二是生物計算
16樓：王偉
根據路線圖，2nm工藝，柵間距36nm，金屬間距18nm，可以據此估算出電晶體密度。距離大家焦慮的只排的下幾個原子還有很大差距。
至於說以後的領域屬於物理學家，那今天的半導體領域也離不開物理學。學微電子的，量子力學，固體物理，半導體物理都是必修課呀。
現在看大家真正焦慮的是1下面沒有整數吧，其實現在就流行著很多「小數」工藝，0.13/0.11/0.18/0.25/0.35，不過單位是微公尺。
17樓：史達林
不會的，根據目前的計算，1n已經是電晶體尺寸的極限了，再往小，由於量子隧穿效應，會MOS的溝道電流不受控制，漏電流嚴重，電晶體失效
18樓：中國加油
即便現在3nm計畫永久破產，只能製造5奈米。
那造個桌子那麼大的晶元成不成？桌子大的需要考慮的良率。那就造小的通過多路cpu組合，這個技術從有電路圖時代產生了
滿足不了裝置便攜？便攜裝置通過7g網路借伺服器算力也可以解決，這個技術從有了網際網路也就有了。
19樓：find goo
小到一定空間，量子隧穿是有量子隧穿。
但是理論上可以加入一定雜質類或改變排列，使用單原子催化，催化可以加快隧穿或放慢隧穿，這樣可以影響量子隧穿效果。
20樓：走來走去
弓箭再強也不可能從中國打到美國去
晶元也會有它的上限，我們需要的是新的技術突破，這種技術突破應該是根本性的，是一種完全新的技術革新，是一種跨越世代的差距。
就好比弓箭到火槍
弓箭發展到弩炮，基本上就結束了。
矽晶元達到了物理規則的限制也基本上就結束了接下去，可能是量子電腦，可能是這樣那樣的電腦
21樓：瘋狂紳士
不可能的。
現在是5nm往下就越來越難了，突破1nm是不可能的。
德布羅意提出物質波以來，到後來發現了電子的衍射作用。
於是有了量子隧穿效應。其實在7nm製程的矽基晶元就發現過量子隧穿效應。
通過測量晶體矽的晶胞引數：20℃下測得其晶胞引數a=0.543087nm
晶胞的計算如下：
由於晶體矽可以看成正立方體。8個頂點就是8個矽原子的球心。故乙個晶胞單位，容量就為乙個矽原子大。
也就是5nm的長度單位只能放下10個不到的晶胞即矽原子。
有人指出我的計算錯誤，好像是真算錯了。例子如下：
上面是矽的分子結構。
乙個晶胞為上面的樣子。每個球球即為乙個矽原子。
如果是1nm的話，這種矽基的晶體，只能放入1個矽晶胞，量子隧穿效應會非常顯著。電子不可能按照規定的路線走。好比打擺子一樣的波動方式走。
目前解決的方向，或者說我們國家押寶的方向是使用新材料，主要是運用碳基。具體來說是使用石墨烯或者是石墨烯新增相關的方向。
通俗的理解是可以這麼來打比方，使用新材料後，用原來的14nm的都可以達到矽基的 5nm這樣的效果。用5nm新材料弄的晶元約等於 3nm矽基晶元的效果。
另外，光刻機的技術也必須能突破。比如極限就是乙個原子為一層這樣的排列。大致是 0.5 nm的樣子。
最後，量子中醫很火爆，比如量子糾纏的針灸，他們或許可以有突破吧（逃）
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