https://www.nature.com/articles/s41586-021-03472-9
目前硅基半导体主流制程，已进展至5纳米及3纳米节点，芯片单位面积能容纳的晶体管数目，也将逼近半导体主流材料「硅」的物理极限，芯片性能无法再逐年显著提升。
因此，随着硅基半导体已逼近物理极限时，全球科学界都在积极寻找其他的可能材料；而一直以来科学界都对二维材料寄予厚望，却苦于无法解决二维材料高电阻、及低电流等问题，以至于取代硅成为新兴半导体材料一事，始终是「只闻楼梯响」。
为此，台大联手台积电、MIT 共同研究，首先由MIT团队发现在二维材料上搭配半金属铋的电极，能大幅降低电阻并提高传输电流；随后台积电技术研究部门（CorporateResearch）将铋沉积制程进行优化，台大团队并运用氦离子束微影系统（Helium-ion beamlithography）将元件通道成功缩小至纳米尺寸，终于获得这项突破性的研究成果。
这项跨国合作自2019年展开，合作时间长达一年半，包括台大、台积电、麻省理工学院等皆投入研究人力，共同为半导体产业开创新路。
这项研究发现，在使用铋为接触电极的关键结构后，二维材料晶体管的效能不但与硅基半导体相当，又有潜力与目前主流的硅基制程技术相容，实有助于未来突破摩尔定律的极限。虽然目前还处于研究阶段，但该成果能替下世代芯片提供省电、高速等绝佳条件，未来可望投入人工智能、电动车、疾病预测等新兴 科技 的应用中，民众都能受惠。
过去半导体使用三维材料，其物理特性与元件结构发展到了三纳米节点，这次研究改用二维材料，其厚度可小于一纳米（一到三层原子厚），更逼近固态半导体材料厚度的极限。而半金属铋的材料特性，能消除与二维半导体接面的能量障碍，且半金属铋沉积时，也不会破坏二维材料的原子结构。
根据现代物理学，我们的宇宙起源于一次大爆炸，宇宙万物都是通过大爆炸诞生的，太阳系和我们的地球也不例外。
地球在宇宙中再普通不过了，但孕育出上千万的物种，让地球又变得非常特殊。
尤其是孕育出人类这样的智慧物种，让地球显得更加“独一无二”。
人类就好像是“上帝的宠儿”一样，无数个近乎完美的巧合才让人类得以出现，在地球46亿年的演化史上，哪怕任何微小的改变，人类都可能不会诞生。
但从生命本质来讲，人类与地球其他上千万的物种并没有区别，都属于碳基生命。
总体来看，碳基生命是相当脆弱的，尤其是一旦脱离地球的保护，碳基生命的脆弱彻底暴露出来，随时可能丧命。
而科学家们眼里的另外一种生命形态，则显得更加强大，硅基生命。
虽然硅基生命的概念目前只存在科学家们的假设中，但很多科学家坚信他们的存在。
那么硅基生命到底是什么样的生命形态？他们到底有多强大？
首先简单了解一下地球的生命形式，碳基生命。
地球刚诞生时，也是一片死气沉沉，就像如今的火星一样。
地球诞生十亿年之后，才出现最初级的生命形态，然后又是几十亿年的漫长演化史，从最基本的蛋白质分子开始，一步步演化出丰富多彩的生命世界，知道百万年之前人类的出现。
或许你没有在意，地球上拥有上千万的物种，这些物种都是由四种元素组成的，它们是碳，氮，氧和氢。而其中碳是最基本的元素，这也是为什么说地球生命都是碳基生命。
如今的人类凭借着超高的智慧，已经站上地球食物链的最顶端。但是每当我们仰望星空，不禁会感叹人类的渺小。面对浩瀚宇宙，人类连小小的太阳系都飞不出去，我们非常渴望去 探索 浩瀚星空，看看那里是否有比人类更高级的生命存在。
于是，各种科幻电影和小说中出现了比人类更强大的生命形态，硅基生命。虽然科学家并不确定硅基生命是否真的存在，但从概率上分析，宇宙如此地浩瀚，硅基生命存在的可能性还是很大的，甚至还可能存在其他我们无法想象的生命形态。
为什么科学家如此看重硅基生命，而不是氮基生命或者其他形态的生命呢？很重要的一点是碳和硅都是第四主族的元素，两者具有相似的化学性质。
碳基生命是以碳为基体的生命，同样地，硅基生命是以硅为基体的生命，骨架都是以硅为骨架。
在很多科幻电影中，对于硅基生命的描述都有一个特点，那就是硅基生命异常的强大，比碳基生命强大太多太多，不仅仅拥有超过人类的智慧，还拥有超强的寿命和适应环境的能力，而这几点正是人类追求的终极目标。
那么硅基生命到底有多强大呢？
人类统治着地球，但实际上我们相当脆弱，温度高点低点都不行。人类不是没有天敌，而且有很多天敌。拿最近两年流行的新冠病毒来讲，一个小小的病毒就对人类造成如此大的影响，可以看出人类有多么脆弱。这还只是在地球上，一旦到了外太空，人类的脆弱更是显而易见。
与碳基生命的人类相比，硅基生命就强大很多。科学家们认为，硅基生命内部结构更加稳定，能抵御高强度的宇宙辐射，还有病毒细菌的入侵。
当然，上面只是硅基生命本身基体的强大，他们更强大的是远超人类的智慧，因为他们可能就是传说中的“人工智能”！
人工智能，大家都很了解，我们日常生活离不开的手机和电脑可以说都是“初级人工智能”，手机和电脑中的半导体的原材料就是硅。
人工智能不需要新陈代谢，理论上拥有无限的能力和寿命，可以说是不朽的存在。
人工智能 科技 真正发展时间也就十余年，但人工智能的强大早已被人类承认，人类也一直在模仿人工智能的思维方式。尤其是在围棋界，阿尔法人工智能战胜李世石和柯洁之后，人们认为人类不可能追赶上人工智能。
那么如此强大的硅基生命真的能存在吗？
在自然界中，由于硅和氧的结合能力很强，所以单独的硅元素很难存在，基本上都是以氧化硅的形式存在。同时，由于硅原子半径较大，与电子的结合力比较弱，也会导致硅基化合物不是很稳定，只能存在很短时间。
还有一点，硅的性质决定了硅链只能连接十几个原子，很难形成碳基生命那样的大分子。在水中比较容易破裂。
以上这些也决定了，虽然硅基生命很可能异常强大，但他们的诞生过程会很难，或者说几率比较小。宇宙中很难有完美的东西存在。
不过科学家们基于硅的性质，认为硅基生命可以在高温环境中自由地呼吸，就像人类那样。他们很难在低温环境中生存。
但所谓高温低温都是相对的，而且宇宙中并不缺乏高温环境，有很多让我们感到恐怖的高温星球存在。
或许在遥远星空的某个角落里，就存在这样一颗高温星球，上面拥有硅基生命，他们也像我们一样在寻找“外星人”！
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