8寸碳基芯片发布，华为破解芯片难题，未来可期

近期，上海举行的国际石墨烯创新大会上，出现了一则 科技 亮点。一块只有8英寸的石墨烯单晶晶圆亮相，吸引了众多参观者。作为取代硅基芯片的新一代半导体，碳基芯片正在阔步走来。

早在今年上半年，国内已经有传言称，国内正在研发碳基芯片，并已经实现了小批量生产。当时，因为碳基芯片处于萌芽状态，网上认为还需要几年时间才能走出实验室。没有想到，传言属实，在部分领域已经开始运用8寸石墨烯碳基芯片，制作成熟产品。

与传统硅基芯片相比，碳基芯片具有良好的导热性能，并且相同的面积算力更是达到了惊人的10倍以上。考虑到碳基芯片，具有3D叠加性质，未来出现超过硅基芯片100倍性能的手机处理器也不足为奇。

在今年9月之后，华为受限制终止了对外芯片采购。未来想要打开对外采购通道，暂时没有确切的时间表。石墨烯为基础的碳基芯片，已经开始批量生产，发展到了8寸的水平，为未来华为解决逻辑芯片困境埋下了新彩蛋。

目前，华为正在开发光芯片，而国内量子芯片、碳基芯片均在路上。如果碳基芯片率先实现批量生产，并将工艺提升至90纳米，甚至28纳米，那么，将会给华为提供一个弯道超车的机会。

根据现在的数据可以推测出，华为使用90纳米碳基芯片，至少可以达到9纳米的水平。如果未来拥有28纳米碳基芯片，即便不考虑良好的导电、散热、易拓展等性能，也远好于台积电3纳米芯片。

相比华为的芯片供应未来可期，台积电将面临泰山压顶的压力。碳基芯片是外界认为，除了量子芯片之外，最理想的芯片之一。在综合性能上，远远胜过硅基芯片，如今已经实现了8寸批量生产。随着碳基芯片产业的原始资金积累，未来增加研发投资规模，提高产量，以商养商科研循环，必然能够使碳基芯片成为市场主流产品。相反，作为传统半导体的坚定维护者，台积电现有硅基芯片生产制程工艺，已经处于理论性死亡阶段，未来必然会退出半导体舞台。

5月26日，北京碳基集成电路研究所传来好消息。中国科学院院士彭连茂、张志勇院士基于碳纳米管晶体芯片的研发团队经过近20年的艰苦努力，终于在新型的博狗碳基纳米管领域获得了巨大的研究成果。

与基于硅的半导体芯片相比，基于碳的芯片具有更低的制造成本，更低的功耗和更高的效率。彭连茂教授说，相同长度的博狗碳基芯片的功耗至少是硅基半导体的少三倍，其运行速度提高了三倍。相关成果发表在世界顶级学术期刊《科学》（Science）上。

麻省理工学院的研究人员在2020年6月1日发表于《自然电子》上的一项研究中，科学家们展示了在200毫米晶圆上大量制造碳纳米管晶体管（CNFET）的方法。

研究人员与商业硅制造厂Analog Devices和半导体制造厂SkyWater Technology合作，分析了用于制造CNFET的沉积技术之后，进行了一些更改，以使制造工艺比传统方法快1100倍以上，同时降低生产成本。该技术将碳纳米管沉积在晶圆上并排放置，通过14400 x 14,400阵列CFNET分布在多个晶圆上。

与在约450至500 摄氏度的温度下制造的硅基晶体管不同，CNFET还可在接近室温的温度下制造。这意味着我们实际上可以在先前制造的电路层之上直接构建电路层，以创建3D芯片。

麻省理工学院的研究人员已经在进行的下一步工作是在工业环境中利用CNFET构建不同类型的集成电路，并 探索 3D碳基芯片可以提供的一些新功能。

（网图侵删）

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