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有了石墨烯芯片,中国就可以不要光刻机了?

2021 年 1 月 27 日

有了石墨烯芯片,中国就可以不要光刻机了?

石墨烯虽然带来了好消息,却也引发了不小的争议…


用石墨烯实现芯片弯道超车,恐怕不易


2020 年 10 月,在上海举行的国际石墨烯创新大会上,国产 8 英寸石墨烯晶圆正式亮相。


不同于目前的硅基晶圆,该晶圆是由碳元素为基底构成的晶圆,一旦投入量产,这种晶圆就可以用于生产全新材质的芯片。当时也有人预测,石墨烯芯片或许会改写全球芯片发展的轨迹。


对于中国来说,石墨烯芯片的意义更加重要。


制造是国产芯片一直以来的一块心病。自从被美国商务部添加到贸易实体名单之后,国内不少企业失去了能够代工芯片的合作伙伴,随着美国在芯片领域的对华政策一再收紧,中国芯片制造掣肘的情况日趋严重。


对于硅基晶圆的制造来说,光刻机必不可少,但是全球光刻机市场已经主要被美国操控;另一方面,光刻机工艺复杂,由 5 万个零件组成,核心组件的供应链仍然被美国垄断。


在这种情况下,中国如何能够在光刻机上打破限制成为了国产芯片发展的重要一环。


而石墨烯的出现带来了新的希望:在制造方面,中国可以获得自主权;在性能方面,目前已知石墨烯材料比硅基器件在速度、功耗等方面都有优势,我国若利用石墨烯在芯片上实现弯道超车,效果也是可期的。


虽然整体乐观,可问题同样存在。石墨烯材料在 加工高可控性、供应链、价格 等方面仍然不及硅基。扔掉光刻机?至少现在不行。


万物皆可石墨烯?中科院院士怒怼:炒作大于实际!


除了芯片,石墨烯最近的另一项进展也引发了巨大讨论。


2021 年初举办的某电动车论坛上,中国科学院院士欧阳明高公开表示:


“ 如果有人告诉你,这车能跑 1000 公里,几分钟充满电,还安全,成本又很低。以目前的技术来讲,他一定是骗子。”


而就在该论坛举办前不久,汽车制造商广汽埃安发布了一张全新电池科技的海报,其中就包含了上述字眼,更是提到了石墨烯材料:



此事也在网上引发讨论,对于“石墨烯电池”的质疑声渐渐多了起来。广汽也很快进行了回应:


“欧阳明高院士的意思是又要快充、还要续航长、还要便宜,不现实。1000 公里我们也可以 8 分钟充满,但是要同时配套相应的充电桩。今年广汽 1000 公里续航(车型)肯定要推出,快充(车型)也肯定要推出。但技术和推广是两个逻辑。”


作为近年来热度比较高的新兴科技概念,“石墨烯”三个字多次出现在科技公司的宣传广告里。早在 2016 年,就有车企尝试过将“石墨烯电池”用于电动车,可是由于成本及技术限制,这一想法最终作罢。


在广汽石墨烯电池事件发生后不久,有专家指出:目前并不存在真正意义上的“石墨烯电池”,也没有任何一家电池企业提出过这一概念,而“石墨烯电池”目前也并没有行业标准,因此,广汽的这一产品仍然是宣传概念为主。


除了石墨烯电池,在网上随便一搜就可以看到更多奇奇怪怪的“石墨烯产品”:石墨烯内衣裤、石墨烯面膜等等。可以这么说,正如前些年“纳米”概念盛行的时候,任何产品前面加上这两个字,价格就会翻个几倍,最近网络上的“石墨烯产品”基本上也都是如此。


但是,这并不意味着石墨烯就完全没有了研究前景。


中国在石墨烯研究上也具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格相对低廉。


如前文所述,石墨和石墨烯有关的材料可以广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值,在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。


研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进,降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用,并逐步走向产业化。


总的来说,石墨烯产业化还处于初期阶段,一些应用还不足以体现出石墨烯的多种“理想”性能,而世界上很多科研人员正在探索“杀手锏级”的应用,未来在检测及认证方面需要面对太多挑战,有待在手段及方法上不断创新。


参考链接:


https://baike.baidu.com/item/石墨烯/4458070


https://new.qq.com/omn/20210126/20210126A006H900.html


https://baijiahao.baidu.com/s?id=1689824738347606722

2021 年 1 月 27 日 09:002097
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陈思 InfoQ编辑

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评论 4 条评论

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条理乱乱的
2021 年 02 月 01 日 11:32
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结论呢?
2021 年 01 月 30 日 22:19
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忍不住了,你特么到底想说啥?小学作文不及格 不知道中心思想为何物的人 也可以写文章吗?
2021 年 01 月 29 日 09:41
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厉害了
2021 年 01 月 27 日 10:21
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