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第二十五章 碳基芯片的震撼

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陈阳和彭少东后来通过官方和私人的渠道,为红日集团介绍了好几家软件研发公司,红日集团通过收购与合作,壮大了研发团队,加快了智能手机操作系统的研发速度。

第二个重点参观的项目是碳基芯片。这个项目已经取得了关键性的突破:在实验室中,已经可以生产出24纳米的芯片样品。虽然不如硅芯片的7纳米量产、2纳米的实验室芯片样品那么显著与耀眼,不过考虑到碳基芯片是全新的生产方式,以及碳基芯片的优异性能,24纳米还是很大的突破。

目前国外也有成功的碳基芯片生产的报道,但却远远不如红日集团先进。可以说在碳基芯片领域,红日集团或者说华国的科研单位已经走在了世界的前列。从市场份额上看,硅基芯片尽管还是独领风骚,不过在可以预见的将来,碳基芯片一定会落地开花,全面超越硅基芯片的。

碳基芯片有两种技术,一种是基于碳纳米管,另外一种是基于石墨烯。红日集团采用的是碳纳米管技术。

碳纳米管是一种管状的碳分子,按照管子的层数不同,分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管子的半径方向非常纤细,只有纳米尺度,几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝宽,碳纳米管的名称也因此而来。而在轴向则可长达数十到数百微米。

碳纳米管具有极其优异的电学、光学、热学、磁学以及力学性能,是理想的纳电子和光电子材料。

在室温下,硅基场效应管的电子迁移率是1000cm/(V·s),而碳纳米管场效应管中电子迁移率可以达到100000cm/(V·s),是硅基场效应管的一百倍左右。

而电子迁移率主要影响到晶体管的两个性能:一是电导率,迁移率越大,电阻率越小,通过相同电流时,功耗越小,电流承载能力就越大。二是影响器件的工作频率,提高载流子迁移率,可以降低功耗,提高器件的电流承载能力,同时提高晶体管的开关转换速度。

这只是碳纳米管众多优越性质中的一个,它还具有很多其他优异的性能,例如导电性能、导热性能等等。但是管中窥豹,可见一斑,相比于硅基材料,它的性能确实非常优越。

“红日集团的碳基芯片项目成立虽然不到半年,不过成绩显著。集团与华国科学院达成了战略合作,由华国科学院的向中南院士亲自指导红日集团的芯片项目。”

“向院士的加入,让我们红日集团的芯片项目如虎添翼,也有了很高的起点。在向院士的指导下,红日集团的中外专家团队,迅速在超长碳纳米管的生产上取得了突破。我们在实验室的条件下,已经可以生产长度超过八百微米的碳纳米管。在实际生产的条件下,可以量产长度五百微米的碳纳米管。”

“在芯片生产设备方面,主要是与华国科学院、电子部相关研究所合作,研发深紫外光光刻设备。这方面我国与世界先进水平的差距还比较大,我们集团会继续加大研发投入,争取早日取得突破。深紫外光设备不仅可以用在碳基芯片生成上,也可以用在硅基芯片的生产中。”

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