为什么说7nm是半导体工艺的极限，但现在又被突破了

7nm不是工艺极限，而是物理极限。要做个小于7nm的器件并不难，大不了用ebeam lith。但是Si晶体管小于7nm，隔不了几层原子，遂穿导致漏电问题就无法忽略，做出来也没法用。

芯片上集成了太多太多的晶体管，晶体管的栅极控制着电流能不能从源极流向漏极，晶体管的源极和漏极之间基于硅元素连接。随着晶体管的尺寸逐步缩小，源极和漏极之间的沟道也会随之缩短，当沟道缩短到一定程度时，量子隧穿效应就会变得更加容易。

晶体管便失去了开关的作用，逻辑电路也就不复存在了。2016年的时候，有媒体在网络上发布一篇文章称，“厂商在采用现有硅材料芯片的情况下，晶体管的栅长一旦低于7nm、晶体管中的电子就很容易产生量子隧穿效应，这会给芯片制造商带来巨大的挑战”。所以，7nm工艺很可能，而非一定是硅芯片工艺的物理极限。

现在半导体工业上肯定是优先修改结构，但是理论上60mV/decade这个极限是目前半导体无法越过的。真正的下一代半导体肯定和现在的半导体有着完全不同的工作原理，无论是TFET还是MIFET或者是别的什么原理，肯定会取代目前的半导体原理。

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难点以及所存在的问题

半导体制冷技术的难点半导体制冷的过程中会涉及到很多的参数，任何一个参数对冷却效果都会产生影响。实验室研究中，由于难以满足规定的噪声，就需要对实验室环境进行研究。半导体制冷技术是基于粒子效应的制冷技术，具有可逆性。所以，在制冷技术的应用过程中，冷热端就会产生很大的温差，对制冷效果必然会产生。

其一，半导体材料的优质系数不能够根据需要得到进一 步的提升，这就必然会对半导体制冷技术的应用造成影响。

其二，对冷端散热系统和热端散热系统进行优化设计，依然处于理论阶段，没有在应用中更好地发挥作用，这就导致半导体制冷技术不能够根据应用需要予以提升。

其三，半导体制冷技术对于其他领域以及相关领域的应用存在局限性，所以，半导体制冷技术使用很少，对于半导体制冷技术的研究没有从应用的角度出发，就难以在技术上扩展。

其四，市场经济环境中，科学技术的发展，半导体制冷技术要获得发展，需要考虑多方面的问题。重视半导体制冷技术的应用，还要考虑各种影响因素，使得该技术更好地发挥作用。

制造出属于自己的中国芯，估计再过20年吧。中芯国际最早在2035年才能追平台积电，让中国就有了自己的3纳米以下芯片，和美国、韩国以及中国台湾也有的并非自己的3纳米以下芯片同为全球顶级，中国不再只有7、5纳米这样的属于自己的芯片；至少再过5年才能超越台积电，独自登顶全球芯片制造，让中国独有了属于自己的1纳米以下芯片。

这样估计，是不是乐观了？只要中国半导体行业坚定不移地推动国内芯片企业自立自强，绝不满足于搞定14纳米以及28纳米“全国产”之后能生产80%以上的芯片，绝不干等着美国及其盟国盟友回心转意，包括把中芯国际移除实体清单、让阿斯麦向中芯国际出售EUV光刻机，就有望在不到20年的时间里先追平、再超越，创造出一国有了自己的先进和领先高端芯片这样的奇迹，全球芯片制造有史以来的第一例，大不了用20以上的时间！

中芯国际超越台积电就是中国半导体行业超越“美国及其盟国盟友半导体行业”。也就是一国的芯片技术链产业链供应链领先于全球，关键是整体自主、全面可控，设计出的、制造出的、封装好的全球顶级芯片都是中国自己的，连设计所依托的全球顶级芯片架构和EDA软件都是中国自己的，芯片制造所依托的全球顶级光刻机以及其他工艺设备、原材料、配件等还是中国自己的。

从此，哪个环节和领域的中国芯片企业就都不会再出现被卡脖子的情况，美国及其盟国盟友根本就没有这样的机会了。当然，中国不会去卡别国包括美国及其盟国盟友的芯片企业的脖子，而是一如既往、不计前嫌地推动国内芯片企业去主动积极地提供最好的服务，其结果将是提升全球供应链的水平。

芯片的工艺越来越先进，从以前的14纳米发展到7纳米，再到5纳米，似乎没有一个极限，记录不断被专业技术人员打破，证明了科技的力量是无穷大。

人类科技的进步是无法想象的。除了原子，科学家目前已在研究量子材料用于芯片，如果研发成功，这种新型的材料对于芯片制程又是一次重大的突破。量子芯片面世，后面还可以研究光子芯片，新技术、新材料等着人类去不断开发使用。

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