芯片的瓶颈与弯道超车_风闻
陶永谊-经济学家,独立投资人-2021-12-03 18:06
晶体管芯片遇到物理极限,有消息称,台积电3纳米芯片试产再次失败,因为当能垒宽度在3纳米时 已经无法有效阻止电子逃逸,构成量子隧穿效应。从而造成微型晶体管性能不稳定和漏电。
这意味着,美国的断供政策,已经很难继续扩大与中国自主创新的差距。这就好比走在前面的领跑者遇到瓶颈而原地踏步,走在后面的追赶者就可以大踏步缩小差距。
但这只是在原有赛道上发生的事情。在另一个赛道上,即单手性碳纳米管领域,中国正在绕过晶体管赛道的瓶颈,大踏步前进,并取得领先优势。
单手性碳纳米管是一种颇具前途的电子和光电子材料,具有确定的能带结构和近红外吸收发射特性,在碳基集成电路、红外光探测器与量子光源等方面有广泛的应用前景,有望成为下一代碳基电子的核心材料。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所先进材料部李清文团队在碳纳米管可控分离及器件应用领域,发展出两种单手性碳管的高纯度分离技术——增强超速离心技术(Enhanced Ultracentrifugation E-UCG)和多步提取技术(Stepwise Extraction Processing STEP)。分别得到了单手性纯度为92.3%的(10,8)碳管和95.6%的(12,5)碳管,手性纯度均为已报道的大直径单手性碳管中的最高数值。这两种单手性碳管的直径分别为1.24纳米和1.20纳米。
科研人员利用(10,8)手性碳管制备出数百个纳米级沟道长度的场效应晶体管,测试结果表明,其半导体纯度达到99.94%。基于(10,8)手性碳管制备的微米级沟道薄膜晶体管的性能颇为出色,高于目前已报道的溶液法制备的单手性碳管器件性能。
一旦我们在单手性碳纳米管技术赛道上取得领先,美国设置的旧赛道障碍物就成了摆设,到那个时候,美帝就只剩下跪地求饶的份了。