不用5nm光刻机也能造？石墨烯芯片技术突破，性能超硅基芯片10倍
原创内容、请勿抄袭 。
文|薰儿
不用光刻机能造芯片
l光刻机有什么用?
最近一段时间 ， 芯片的制造成为了一个大热门 ， 也是一个“风口”行业 ， 未来的房地产、互联网、半导体都是资本愿意进入的领域 ， 互联网的门槛是最低的 ， 房地产的门槛千万级别的 ， 半导体行业是千亿级别的 。
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半导体行业中“最烧钱”的还是设备和工艺 ， 工艺的提升有很大的不确定性 ， 有时候几亿美元下去 ， 新工艺就有了 ， 有时候几百亿美元都只能是“打水漂” 。 设备的投入就比较固定 ， 最贵的就是光刻机 。
荷兰阿斯麦的高端光刻机 ， 一年只生产26台左右 ， 售价是在1.5亿美元左右 ， 加上后期的调试和维护 ， 至少要2亿美元 。 光刻机的主要作用就是“显影” ， 像华为这种芯片设计公司设计好芯片好 ， 将“底片”拿给台积电等公司 。
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台积电等公司在用光刻机把“底片”显示在晶圆上 ， 然后就是用化工的方法腐蚀晶圆 ， 把晶体管制造出来即可 。
l不用光刻机能造芯片吗？
不用光刻机可以造芯片吗？答案当然是可以的啦？芯片是集成电路的一种 ， 本质上还是一个个开关 ， 每一个逻辑电路开关背后就是电子的流动 ， 要让电子流动就必须要有“PN”节 ， 通俗点理解就是要有大量的电子游离出来 。
在50年前的时候 ， 国内没有技术 ， 都是有人工的方式来制造“PN”节 ， 根本不需要光刻机 ， 有点像是实验制取；但是的老美呢？先进一点 ， 是把电路图画在墙上 ， 用照相机拍下来 ， 把底片拿出用激光显示在硅基板上 ， 然后用化学腐蚀 ， 再镀上金属 。
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l可以降低对光刻设备的要求
从上述的例子可以看出 ， 只要有办法制造出“PN”节就可以不用光刻机 ， 至少能够降低对光刻机的要求 ， 关键还是材料 ， 只要材料有所突破 ， 那么问题就可以解决 。 回顾整个芯片的发展史 ， 一开始的芯片也不是硅基芯片 ， 而是用“锗”制作半导体 。
石墨烯芯片强技术突破
l苏州中科院
这里就不得不提到 ， 苏州中科院了 ， 前段时间 ， 就有小道消息称 ， 他们能够在实验室实现5纳米芯片的制造 ， 而且不需要高端光刻机的参与 ， 只需要激光设备就行了 。 其实这是一个美丽的误会 。
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但是苏州中科院的确在芯片的材料上有所突破 ， 他们制造出了新型的晶体管 ， 这一新型的晶体管是用石墨烯材料制作的 ， 根据透露 ， 该新型芯片是使用“锗”、“硅”、“石墨烯”三种材料混合制成的 。
这种新型芯片的性能出色 ， 在未来 ， 硅基芯片面临摩尔定律的制约 ， 它的性能和价值远超硅基芯片10倍 。
l北京大学
北京大学在新型芯片材料上也有突破 ， 彭练矛团队利用碳纳米管制造出了碳基芯片 ， 性能也是十分优越 ， 可以说是“吊打”碳基芯片 。 像石墨烯和碳基纳米管其实基本组成都是碳 ， 但是材料就是这么神奇 ， 在微观层面上就将具有半导体的特性 ， 能够出现电子通道 。
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但是北京大学的碳基芯片跟苏州中科院的新型晶体管还是有差别的 ， 北京大学的碳纳米管可能比较靠谱 ， 已经不需要“锗”金属 ， 这种金属太稀有了 ， 很早之间就被人放弃了 ， 但是碳不同 ， 到处都是 。
不过石墨烯在电容上是可以 ， 充放电一流 ， 因此可以尝试做在芯片内部应用 ， 最起码 ， 未来的超大数据时代 ， 内存芯片上会有石墨烯的一席之地 。
新材料的优势
目前这些新型材料在停留在实验室制取的阶段 ， 虽然不用依赖5纳米的高端光刻机 ， 但是如何量产是个大问题 ， 让我们期待未来的发展 。 不过丑话说在前头 ， 这种新材料是专为国内定制的 ， 仅仅适合国内 ， 外国可能会借鉴 ， 但是不会采用 。
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即使是这种石墨烯、碳基芯片的技术有所突破 ， 国外可能都不会采用 ， 因为它们在硅基芯片上投入了大量的资金 ， 一旦采用新的芯片材料 ， 对于整个行业来说 ， 就是一次大的“洗牌”；而国内就不一样了 ， 刚刚起步 ， 投入没有那么大 。 甚至可以“弯道超车” 。
对于这种新型的石墨烯、碳基芯片 ， 你有什么看法？真的不用5nm的光刻机吗？欢迎下方留言 。
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