硅基芯片统治60年神话破灭!中国铋基黑科技,半导体卷进原子时代

360影视 国产动漫 2025-06-03 08:36 2

摘要:这款芯片采用铋基二维材料打造,厚度仅1.2纳米,相当于人类头发丝的十万分之一 !更神奇的是,仅需0.5伏超低电压就能高效运作,就像用一节普通五号电池,推动高铁跑出磁悬浮的速度。

当全球还在为3纳米芯片制程争得头破血流时,北京大学彭海琳教授团队的一项成果,直接震惊世界:全球首款无硅芯片诞生!

这款芯片采用铋基二维材料打造,厚度仅1.2纳米,相当于人类头发丝的十万分之一 !更神奇的是,仅需0.5伏超低电压就能高效运作,就像用一节普通五号电池,推动高铁跑出磁悬浮的速度。

科研团队抛弃了沿用60多年的传统硅基技术,选用硒氧化铋材料,打造出“全环栅场效应晶体管”。这种材料让电子移动速度达到280cm²/Vs,是传统硅基芯片的三倍多。而且,它在界面平滑度上达到“原子级贴膜”程度,彻底解决传统芯片的漏电问题。

从技术层面讲,铋基二维材料芯片解决了半导体行业长期存在的几个核心难题。这款新型芯片能耗降低10%,别看数字不大,对于数据中心这样的大规模应用场景来说,每年能节省数十亿度电。其三维集成技术,像搭积木一样层层堆叠,直接对标量子计算机的“预备选手”,大幅提升单位面积的计算密度,为AI大模型训练提供更强算力支持。

其实,这次突破并非偶然。在芯片制造领域,中芯国际已实现14nm工艺全国产化,长江存储的128层3DNAND闪存也已量产。华为带动产业链的“南泥湾计划”,助力3000多家供应链企业共同攻克关键技术,半导体设备国产化率从15%提升到42% 。华为昇腾联合寒武纪、壁仞科技构建的自主算力集群,让云端训练芯片国产化率三年内提升6倍。2024年,中国AI芯片市场规模突破200亿美元,国产芯片市占率从2019年的7%跃升至41%,华为昇腾系列贡献近半份额。

目前,长三角地区的半导体工厂已开始测试,将这项技术应用于改造现有的28纳米生产线。中科院团队也在尝试将铋基芯片与光子芯片结合,打造计算性能更强的“双引擎”系统。

中国科研人员凭借多年努力,终于在铋基材料上取得重大突破。这不仅是技术上的胜利,更是在国际竞争中,为中国半导体产业赢得了关键的话语权。

来源:云天收夏色一点号

相关推荐