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。
扩展资料
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。
适用了20余年的摩尔定律近年逐渐有了失灵的迹象。从芯片的制造来看，7nm就是硅材料芯片的物理极限。不过据外媒报道，劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限，采用碳纳米管复合材料将现有最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm。那么，为何说7nm就是硅材料芯片的物理极限。
芯片的制造工艺常常用90nm、65nm、40nm、28nm、22nm、14nm来表示，比如Intel最新的六代酷睿系列CPU就采用Intel自家的14nm制造工艺。现在的CPU内集成了以亿为单位的晶体管，这种晶体管由源极、漏极和位于他们之间的栅极所组成，电流从源极流入漏极，栅极则起到控制电流通断的作用。
而所谓的XX nm其实指的是，CPU的上形成的互补氧化物金属半导体场效应晶体管栅极的宽度，也被称为栅长。
栅长越短，则可以在相同尺寸的硅片上集成更多的晶体管——Intel曾经宣称将栅长从130nm减小到90nm时，晶体管所占得面积将减小一半；在芯片晶体管集成度相当的情况下，使用更先进的制造工艺，芯片的面积和功耗就越小，成本也越低。
栅长可以分为光刻栅长和实际栅长，光刻栅长则是由光刻技术所决定的。 由于在光刻中光存在衍射现象以及芯片制造中还要经历离子注入、蚀刻、等离子冲洗、热处理等步骤，因此会导致光刻栅长和实际栅长不一致的情况。另外，同样的制程工艺下，实际栅长也会不一样，比如虽然三星也推出了14nm制程工艺的芯片，但其芯片的实际栅长和Intel的14nm制程芯片的实际栅长依然有一定差距。
不吃鱼挺 科技 ：
对华为的禁令不是偶然，因为美国想要的正是芯片的垄断性优势，从而长久掌握 科技 主导的地位！从芯片设计到制造生产都拥有绝对的核心技术。而华为的出现彻底打破了高通对市场的独占，这是他们所不允许的“公平竞争”…
【…这样做的后果却只会让中国自给自足。】
微软创始人比尔盖茨对于制裁华为的禁令在的采访中这样表示。
造芯重中之重之一，半导体基础材料硅晶圆，是硅晶柱通过钻石刀片切割而出的晶圆片，尺寸越大生产难度越高。国内虽然需求量巨大，长期以来大多仰赖进口，而大尺寸技术由日本企业垄断。目前国产技术掌握的是小尺寸的量产，大尺寸的8寸和12寸的自产率仍很低。
新进展：上海新升12英寸硅晶圆技术并通过中芯国际的验证，虽然产能较低，但这是国产硅晶圆厂商的崛起！
而更艰难的是光刻工艺，正是华为栽跟头的“卡脖勒颈”之处！最新的NA EUV光刻技术为进军3nm工艺制程而准备，而中芯国际迟迟无法引进EUV光刻机，虽然突破达N+1工艺功耗可以接近7nm，但性能还无法到达，7nm也无法量产，更别说5nm的掘进…台积电和中芯都同样受到美国技术制约，高端光刻机也只有阿斯麦的全球唯一…所以开放7nm之时应该也是3nm商用之时，华为麒麟估计将被迫拉后成隔代产品…
“卡脖子”正是迫使努力的“鼓舞”！
国产造芯在紧追国际脚步的同时，更迈向 探索 新方向的突破！——石墨烯技术可以说是全球同时起步。硅晶圆片在日渐精细的工艺制程下，终要到达它的物理极限，据了解其极致点或是1nm，即使能生产也要考虑到良品率问题！而石墨烯的碳基晶圆被誉为是下一个芯片材料的替换品——国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产！
石墨烯被誉为在无数的纳米材料中最薄达0.335纳米！有多薄？一根头发丝的20万分之一，难以置信，这么细都让人类发现了，那既然发现了就得拿来用！
石墨烯造芯片，怎么造？能否达到硅晶圆的级别，因为麒麟9000上可是塞了153亿颗晶体管！
据悉：使用石墨烯碳基晶圆制造芯片性能将会是硅基芯片的10倍以上，更重要的是功耗更低——提高性能同时减少发热量正是手机的极致追求…
而工艺制程上 的推测是28nm的碳基芯片就可以达到7nm的硅基芯片的水平，足足拉近了两代技术，而国产成熟制程可以达到14nm…也就是可以不使用极紫外光光刻机也能达到5nm的级别，论制造消耗也将降低很大的成本支出！
石墨烯材料如此神奇，据悉：在导电性上更是比硅强100倍，导热也比铜高10倍等等优势…都足以表明这是非常有潜力的半导体材料，但为何至今不推广使用？因为：贵！——据悉其价格高达5000元/克！
但价格绝对不是阻挡前进的脚步，关键在于技术，目前的水平在石墨烯提纯上依旧有很多杂质，所以还无法像硅晶柱一般量产，但国产8寸石墨烯晶圆的成功试产，也代表着一次成功的突破，完全足够作为国产技术的先进招牌！
并且据统计关于石墨烯领域的研究，国产研发已拥有37521件专利，占全球67%位居世界第一！
新领域的 探索 ，从被动到主动。掌握一项核心技术就获得一片领域的话语权，拥有技术的优势就能让所谓的禁令无效化，只有加强自研能力才能不再被牵着鼻子走——既然无法获得别人发挥到极致的技术，那就 探索 新技术自己去极致的发挥！
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