碳基芯片或许可以让中国“换道超车”
现在的芯片都是以硅为基础材料，大规模的晶体管集成在硅晶圆上，通过不断的提升和进化生产工艺，集成更多晶体管，提升工作主频，降低功耗，达到提升芯片性能的目的。目前的芯片（集成电路）工艺制程已经发展到5nm(纳米)，再发展就是3nm、1nm，已经快要接近极限了，芯片（集成电路）的发展也将会遇到瓶颈。
芯片发展
在硅基芯片的发展道路上，中国面对重重障碍，EDA软件、IP、晶圆、生产工艺、设备等等的技术都遭到技术封锁，高端芯片产业链几乎没有中国的份额，华为海思好不容易搞出芯片来，马上就遭到美国的打压。
其实从21世纪以来，以硅为基础芯片的发展速度已经开始变得缓慢，很多国家的科学家都在研究和寻找可以替代硅的新材料，以目前的发展来看，碳纳米管应该是最有前景的，但制造出符合碳纳米管要求的材料并非容易的事，这是科学家们一直在努力解决的难题。
最近出现了一个振奋人心的好消息：北京元芯碳基集成电路研究院中国科学院院士、北京大学教授彭练矛和张志勇教授带领的团队，经过多年研究与实践，解决了长期困扰碳基半导体材料制备的瓶颈，如材料的纯度、密度与面积问题。
碳基芯片有什么优势？
大家都知道芯片是由大量的晶体管组成的，像房子一样，晶体管就好比一块块的砖头，城訕建设需要大量的房子，而盖房子又需要大量的砖头。我们的信息产业发展刚需要大量的芯片，生产芯片则需要大量的晶体管。
硅和碳在地球上都是普遍存在的，碳基半导体除了成本更低外，它的功耗更低，效率也更高，是一种更好的半导体材料，很可能是下一代晶体管集成电路的最理想材料哦。
假如碳基半导体取得成功，到时候芯片内部的晶体管的栅极(Gate)就不再是硅，而是碳了哦！
2017年的时候，彭练矛的团队就已经研制出了高性能5nm（纳米）栅长碳纳米管CMOS器件，这是当时世界上最小的高性能晶体管，综合性能比最好的硅基晶体管高出了十倍，但是能耗却只有硅材料晶体管25%，当时也刊登在了《自然科学》上。
当然，国外也在研究碳基芯片技术，但中国碳基技术起步比国外早，最近几来年又取得很多突破性的进展，已经大大的提升了中国在世界半导体行业的话语权。
碳基技术能带领“中国芯”崛起吗？还需要光刻机吗？
碳基技术或许真的会在不久的将来得以应用在国防科技、卫星导航、气象监测、人工智能、医疗器械的这些与国家和人民息息相关重要领域！
碳基芯片换了一种基础材料，晶圆的生产工艺的确不一样了，但生产芯片必备的光刻机应该还是需要的，ASML还是有着绝对的优势，除非发明了更先进的生产工艺，比如用生物科技的方法来生产芯片，在一个特定的环境中，添加特定的“营着液”就可以生长也芯片来？
但是，当我们有了某方面的领先技术后，国外的科技企业自然就会求着与中国合作，到时候，什么ASML光刻机、芯片架构授权、EDA软件等等自然也就会自动送上门了！
当然，我们还是需要推动芯片产业链的发展，务必掌握关键核心技术。总之“中国芯”崛起还是"路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”！
- 中芯国际(00981)
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