然而,事实真的如此吗?虽然这样的呼声承载了国人们对中国技术突破垄断的愿望,但结局很现实,碳基芯片不仅只停留在试验阶段,即便已经完成开发,也依然绕不开光刻机,甚至对光刻技术的要求比硅基芯片要更加苛刻。
碳基芯片的技术要求,从芯片工艺角度来看,石墨烯晶圆做导体不难,但是要做半导体就比较困难了,导体只需能导电就行,但半导体技术的关键是如何控制电阻。
碳原子共有四个自由电子,却仅能生成两层电子数,这决定了碳基的活泼性和导热性都远超硅基,虽然碳和硅属于同一主族,但碳没有硅的还原性,碳基芯片的结构无法像硅基一样稳定,这是其暂时无法代替硅基芯片的主要原因。
即便突破了这层限制,那么还将面对的就是我们熟知的光刻制造工艺了。
碳基芯片在制造方面与硅基芯片相同,都要运用fn 技术来实现电流的阻隔,集成电路是唯一途径,而集成电路的刻制最先进的工艺便是光刻技术了。
这意味着,在没有跨越级别的制造技术诞生的情况下,碳芯片不仅绕不开光刻机,其活泼、不稳定的性能决定了,对光刻技术的要求更高于同等工艺水平的硅芯片。
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