重生科技學霸 第三百七十三章碳基芯片問世

    測試廣告1說實在的,哪怕是到了今日,秦元清扶持華芯科技,可是在涉及集成電路高端製造領域,華夏與西方國家依舊有著不小的差距。讀字閣 m.duzige.com

    別的不說,單單阿斯麥公司的極紫外光刻機(euv),匯聚了所有西方國家最頂尖的製造技術,堪稱人類有史以來最緊密的工業品。

    與航空發動機一起,成為工業製造皇冠上的一顆明珠。

    秦元清也有完整的極紫外光刻機製造技術,但是他沒有兌換,因為實際上現在不怎麼需要,光光7納米、5納米製程工藝,就需要華芯科技好好吸收一陣子了。

    秦元清也不得不承認,在矽基集成電路時代,西方國家有著巨大的先發優勢,華夏很難在這一領域與西方國家展開競爭。在軍事應用上還好,放著技術專利管不到軍事設備,但是在民用方面,就會受到專利的約束。

    這麼多年下來,西方國家那些企業可是充分詮釋了什麼叫作『專利流氓』,專利壁壘不是開玩笑的。

    這也是為什麼,華夏率先掌握5g技術,然後世界就轟動了,實在是3g時代的紅利還沒有吃完,4g時代的紅利才剛剛開始吃,都還沒有吃飽,結果你華威掌握5g技術,這不是砸人家飯碗麼。

    更可惡的是,5g技術一突破,華夏已經在建設5g基站,這速度實在是太快了。

    所以才鬧得沸沸揚揚。

    秦元清承認,矽基晶片製程上的差距,讓華夏很難在短時間內追上西方發達國家,哪怕追上了也稱不上彎道超車。但矽基領域沒辦法彎道超車,並不意味著沒有另闢蹊徑的辦法。

    碳納米管被科學家們寄予了厚望!

    這與其本身的特性息息相關。首先,碳納米管晶片身量雖小,但節能增效能力卻更加強大,碳納米管是由單層碳原子捲成管狀的碳材料,導電性能極好,而且碳元素在地球上的儲量十分豐富。

    碳納米管的直徑可以根據工藝的不同製成幾納米到幾十納米長;管壁厚度更小,根據壁層碳原子數量不同,碳納米管可以分為單壁碳納米管和多壁碳納米管;在同樣集成度的情況下,碳納米管晶片比矽元器件體積更小。

    同時,碳納米管的韌性極高,可以承受彎曲、拉伸等應力,電信號傳輸過程的延遲很短,所以,從材料物理屬性上看,碳納米管具有替代矽晶片的潛力。

    其次,碳材料具有多種同素異形體,除了碳納米管以外,還有人們熟知的金剛石、石墨、富勒烯、活性炭等等。

    其導電性質強烈地依賴於結構,可以由絕緣體轉變為半導體、由半導體變為導體。而且,它的導電方式和原理與傳統的電晶體不一樣,有更強的傳導能力。

    另外,現有的電晶體在導電過程中無可避免地會產生漏電流,漏電會導致發熱,而碳納米管可以避免這一問題,故而能效相對較高。

    從理論上講,碳納米管晶片的能量利用率有望超過現有晶片的能效比(60至70)。

    發熱問題的解決也給晶片的散熱降低了壓力,矽電晶體的功耗很大,在小小的晶片空間內,發熱極其嚴重,為了不使晶片過熱無法工作,還需要分配部分的功耗用於晶片的散熱,這使得矽電晶體功耗增大。

    而碳納米管晶片本身產熱就少,加上碳納米管本身的熱導率很高,有效地減少了用於散熱的能耗,所以碳納米管的能效會遠遠高於以矽為材料的電晶體。

    世界範圍內,最早實現碳納米管器件製備的是ib,其在2014年成功製備出碳納米管20n柵長器件,不過,該器件性能比預期差很多。

    近年來,也有國外的各類實驗室號稱製備出1n柵長的碳納米管器件,但更多的只是噱頭,實際使用性能很差。

    秦元清選中了碳基晶片這個方向後,開始帶領碳納米管器件的研究,然後一大批研究人員就體會到,有大佬親自帶路的便捷性和速度,研發快得一塌糊塗,一遇到瓶頸和難點,就有秦元清親自上馬解決,短短時間內就完成超高純度電子級碳納米管量產製備,隨後團隊便開始在高性能碳納米管(os互補金屬氧化物半導體)電晶體的無摻雜製備、電晶體的極性控制方面進行深入研究。

    「秦院士,好消息!」這一天,秦元清正在投入算法的工作中,潘教授喜氣洋洋的過來說道。

    「哦?潘教授,有什麼好消息?」秦元清好奇地問道。

    「成功了!碳基晶片成功了!」潘教授興奮地差點都要跳起來,已經快48歲的潘教授,在這一刻一點也不顯得穩重。


    他完全沒有想到,秦元清才來了不到一個月,碳基晶片竟然就研發成功了,這簡直是太不可思議,太鼓舞人心了!

    有了碳基晶片,潘教授完全有把握,讓量子計算機達到2個比特,大大提高量子計算機的運行速度。

    「在哪裡?」秦元清也頗為意外,他還想著,這碳基晶片估計得到明年才能問世,

    甚至是到後年問世都正常,結果沒想到現在就問世了,這簡直是他暫時離開前最好的消息。

    「走,就在實驗室,大家都興奮壞了!」潘教授說道,然後在前面帶路,秦元清跟上。

    來到了不遠處的實驗室,就看到郭院士如同一個孩子一般,在那邊又跳又叫著,眼中都是飽含淚水,其他人也好不到哪裡去。

    誰能想得到,碳基晶片竟然就誕生在他們這個實驗室。

    「秦院士,謝謝你,謝謝你!」郭院士說話聲音都有些哽咽了。

    「郭院士,您看是不是讓我看一下碳基晶片?」秦元清有些不好意思地說道。

    「你看,我這個老頭子,一高興就忘記,小曹,把碳基晶片取出來,給秦院士看看。」郭院士說道,然後就看到一個中年人掏出鑰匙解開了柜子的鎖,然後帶上手套,從樣品櫃裡小心翼翼地取出了一支巴掌大小的茶色玻璃器皿。

    「因為是碳材料,這種晶片對強光源比較敏感,我們就把它保存在裡面了!」郭院士解釋說道。

    盯著那個茶色的玻璃器皿端詳了一會兒,看著安靜躺在容器中央卡槽內的拇指甲大小的晶片,秦元清開口問道:「可進行測試了?」

    「還沒來得及進行測試,接下來會展開測試階段!」潘教授說道。

    秦元清微微點頭,碳基晶片的樣品誕生,意味著華夏從碳基電晶體到碳基晶片的飛越性突破!

    這說明,華夏在碳基晶片領域實現了彎道超車,從此以後不怕再被卡脖子了。也代表著,量子計算機迎來最適合它的晶片了。

    「郭院士,潘教授,算法方面我已經完成差不多了,接下來只剩下加密算法。」秦元清說道,「我明天就得返回京城,和其他人一起參加諾貝爾獎頒獎典禮,等回來後再完成加密算法。」

    不知不覺,已經到了諾貝爾頒獎時間,秦元清再來到中科大後,也是取得了很大的成果,一來是使得華夏在碳基電晶體迅速達到世界一流,現在碳基晶片樣品誕生,意味著華夏成為世界上第一個掌握碳基晶片的國家,占據著先機,無疑在今後的碳基晶片領域將擁有先發優勢,從而在標準的制定上擁有著絕對的話語權,在碳基晶片的專利上也能占據先機,學習西方那些專利流氓一樣,成為新時代的專利流氓。

    當然,現在碳基晶片樣品屬於實驗室產品,接下來將進行一系列測試,去檢驗碳基晶片的性能,以及探索相關的碳基晶片製造工藝,從碳基晶片實驗室產品走向商業化,沒有三五年,估計有點懸。

    一流企業做標準,二流企業做品牌,三流企業做產品!

    這句話到現在也是沒有過時!

    誰掌握先機,誰在標準制定上就擁有更大的話語權。

    當然,在算法方面,秦元清已經基本上自己一個人幹完了,那一整套算法可比原本的算法強了十倍都不止。原本量子計算機算法團隊,制定的那些算法,簡直是又臭又長,被秦元清直接推翻掉。

    「行,那我們祝秦院士你捧杯歸來!」郭院士笑著說道:「我們也要努力,重新製造一台量子計算機,並且檢測碳基晶片的性能,爭取新春之時給全國人民獻禮!」

    秦元清笑了笑,新春獻禮,國內科研機構特別流行這個,也不知道該說什麼,這個傳統秦元清倒是沒有特殊感情,但是國內科研機構總是希望在新春來臨之際,公布最新成果,給全國人民獻上新春大禮。

    潘教授親自開車,送秦元清前往機場,臨別之時,潘教授再三真摯地感謝秦元清對於量子計算機所作的貢獻,他們項目組一定會如實地向上級匯報。

    秦元清淡笑不語,實際上報不報他的,他已經無所謂了,畢竟他已經站在華夏科學界最頂峰了,一覽眾山小,他已經不需要那些名氣來加成了,來維持他的話語權。

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