Ⅰ 碳基和硅基
碳基生命就是以碳元素為基本元素,構成其他有機物形成的生命,比如說DNA就是以碳鏈為骨架的雙螺旋結構;呼吸產生二氧化碳等。而硅基生命就是以硅元素為基本元素,他們呼吸產生的是二氧化硅。不過目前這種生命只在科幻小說中存在。
Ⅱ 石墨烯晶元的製作有多難它和傳統晶元相比有什麼區別
硅基晶元,也就是我們現在手機上使用的晶元,是當今世界晶元的主流產品,像華為的麒麟9000和蘋果的A14晶元,採用的都是硅基晶元,並且這兩款晶元在硅基晶元領域是工藝最高的兩款,製作難度非常大。
不過硅基晶元隨著工藝的提升,很多專家預測該晶元即將迎來它的物理極限,性能上升的空間將會變得非常小,為了未來科技的發展,科研工作者們也要開始尋找新的晶元,其中石墨烯材質被很多國家的科研人員注意到,並且將它視為未來晶元的唯一選擇,那麼石墨烯晶元的製作有多難?它和傳統晶元相比有什麼區別?
總結一下就是碳基晶元和硅基晶元最大的區別在於製作方式和材質的不同,性能也因為核心材料的不同,而產生巨大的差異,不過碳基晶元雖然非常好,但憑借中國和世界上其他國家掌握的技術來看,未來10年內可能都不會將碳基晶元運用到日常生活領域,不過實現商用還是有可能的。
Ⅲ 碳基晶元是真事兒,還是在忽悠人
您好,很高興回答的您問題,以下是我的個人觀點。
當然是真事兒,而且這個晶元有很多優勢。
在硅基晶元的發展上,中國面對重重障礙,EDA軟體、IP、晶圓、生產工藝、設備等等的技術都遭到技術封鎖,高端晶元產業鏈幾乎沒有中國的份額,華為海思很不容易搞出晶元來,馬上就遭到美國的打壓。
碳基技術,真的會在不久的將來應用在國防科技,衛星導航,氣象監測,人工智慧,醫療器械這些與國家和人民生活息息相關的重要領域。
彭練矛說“相對於一些時髦的新應用技術,類似晶元這樣的基礎性研究應該獲得更多的關注,因為它對於一個國家的科技實力提升起著更為核心和支撐的作用。”
但是我認為要是投入到工業生產,還是要經過很長的一段路程,希望他們能快點找到解決辦法,所以,要真正做到晶元國產化,不僅要提高晶元研發能力和生產能力,還需要提高我國的光刻機研發的製造能力,這些科技都需要花費很長時人力物力和資金,雖然困難重重,我依然認為不久的將來一定會實現的。
Ⅳ 生產碳基晶元需要光刻機嗎
在當今社會晶元已經在我們的生活中占據了非常重要的位置,小小的晶元背後凝聚著全世界最先進的科學技術沒有之一,以硅為材料的硅基晶元發展了幾十年,越來越多的晶體管被集成在這個方寸之間,現在高端手機晶元的晶體管已經超過了1百億個,在硅基晶元上摩爾定律已經接近了天花板,人們不斷在尋找新的材料來突破碳基晶元遇到的這個瓶頸,目前最先進的碳納米管製造的就是非常理想的晶體管材料,基於碳納米管製造的碳基晶元並不需要光刻機。
硅基晶元和碳基晶元的生產方式
中國在這場未來科技戰場的競爭中稍微領先
與麻省團隊的實用功利主義思路不同,北大的實驗團隊目標是可以完全超越硅基晶元的創新思想。2020年5月,北大實驗團隊在《科學》雜志上再次取得突破性進展,他們解決了一種重要的難題,如何實現高純度碳納米管的整齊排列搭建,他們創新性的制備出純度優於99.9999%的碳納米管溶液,利用高純度溶液通過維度限制組裝,在4英寸矽片上制備了排列整齊的高密度碳管搭建。
通過這種發放他們製造出的微處理器比麻省實驗室製造出的微處理器要小,但是相比特徵長度相似的硅晶體管,碳基晶體管顯示出了更大優越的性能。
最後總結:
碳基晶元的製造就是需要在晶圓上制備大面積,高密度高純度的碳管排列,目前北大的相關研究技術已經領先全球,假以時日我相信中國的碳基晶元研究一定會在商業應用上取得突破,早日突破國外的技術壁壘,製造出高端先進的碳基晶元。
Ⅳ 碳基生命和硅基生命,哪個更強
這個問題個人感覺不太好回答,因為硅基生命大家並不能確認它的生命形態。以地球上的生命為例,包括人類在內,基本上生物都是碳基生命。但是硅基生命我們只從一些科幻小說作品或者電影中了解過,但又不能肯定硅基生命的形態就真的如同小說或電影中表現的一樣,因此單純比較兩者哪一種生命更強的話,我覺得真的是沒辦法確定。
因此,我個人覺得這個問題有點空泛,理論上碳基生命更強,但實際上誰也不知道哪個會更強一點。
Ⅵ 你們一般買的晶元靠譜嗎
可靠性領域的國際級專家來了,哈哈,先謝不邀。
我來個簡單版回答吧,說多了怕哪句話說錯,讓別人覺得我這個國際級專家名不副實了。
晶體管本身就是一種高度可靠的東西,你知道超凈間的標准嗎,每立方米的微塵不到1000個。為什麼集成電路一直用硅基,而始終不敢用碳基,就是因為硅的本徵缺陷濃度極低。還有,關鍵的製造工藝都是精確到原子級的,就是說生長一層材料都是數著原子數長的,矽片最左邊跟最右邊的原子數都是相同的。
晶體管也不是一個都不能錯,事實上出錯是不可避免的,而且矽片面積越大、矽片上每個die(一個矽片上有很多重復單元,每個重復單元叫做die,不知道中文怎麼翻譯,反正不是「死」。一個die里可以有一款晶元,也可以有多款晶元)面積越大,良率就越低。所以晶元設計時都會有冗餘考慮,就是說某些少量晶體管壞了,整體晶元基本沒有影響。
即使有冗餘設計,往往還是有一定概率出現晶體管壞的太多,導致整個電路不工作的情況。因此矽片上還有die良率的概念,一般都在90%多,基本很少見100%。良率有很多影響因素,比如工藝均勻性,冗餘設計是否充分,邊緣和中間的差異等。晶元製造完成後都需要測試流程,把失效的晶元剔除出去,這樣你看到的晶元就都是好的了。
剔除的晶元也不一定就扔了。舉個例子,intel生產了8核的高端CPU,然後測試的時候發現有10%的晶元壞了1~2個核,那麼intel的做法就是把兩個核屏蔽掉,然後對外宣稱賣一些6核的中端CPU。反正用戶也感受不到用的是真6核還是「8-2」的假6核。
更bt的例子就是存儲器。存儲器製造完成後的良率都很差,因此都需要測試、屏蔽壞塊。所以你會發現,買到的存儲器實際可用容量都比標稱的小(當然這裡面還有一部分存儲空間被用來干別的了),而且完全相同型號相同批次的存儲器產品,剛剛買來時的實際可用容量就各不相同。
Ⅶ 碳基晶元不需要光刻機那光刻膠還需要嗎
從碳基晶元的製造工藝上看它是不需要光刻機的,那自然與之配套的光刻膠也就不需要了。由於高端光刻機的限制,國內沒法完成7納米及以下的晶元的加工,而碳基晶元的出現給了我們一個新的選擇。
碳基晶元什麼時候能完成彎道超車?雖說上面我們科普了碳基晶元的諸多好處,但是碳基晶元的成果還是只停留在實驗室,並沒有形成一個成熟的產業。想要讓碳基晶元真正走入市場,前期的投入肯定不會少;再加上現在碳基晶元的高端人才緊缺,工藝製造難度上也相對較高,這給碳基晶元的批量生產增加了不少的難度。除非國家有魄力拿出當年支持傳統集成電路技術的支持力度,再加上國內各大公司的資金和技術的傾斜,在5年可能會有商業晶元產出,在10年左右才會有真正高端的碳基晶元出現。不過硅基晶元發展也不會停滯不前,如果要實現完全的超越,至少需要20~30年左右。雖說碳基晶元的應用前景十分廣闊,但是在我國尚未形成相關的產業,短期內並不會對世界的晶元產業產生任何影響。目前華為等國內企業已經開始和彭院士的團隊進入對接,雖然遠水解不了近渴,但是起碼給了華為一個新的備選方案
Ⅷ 碳基晶元的缺點有哪些呢
碳基晶元的缺點有哪些呢?下面,帶大家一起來看一下吧!
碳基晶元的缺點是與反應速度相關
生命的所有特徵,如新陳代謝、繁殖和對環境刺激的反應,都必須依賴化學反應。以對環境刺激的反應為例,從獵豹的快速追逐獵物、變色龍刷子的變化體顏色、撞在強光上時的瞳孔收縮、植物的向光性,都是生物躲避傷害的本能。這種反應實際上是由體內化學反應支持的。這種化學反應的速度在很大程度上決定了生物反應的速度,碳基分子的活性保證了這種化學反應能夠及時進行,以應對地球環境的可能變化。為自然選擇提供可能性。或者惰性太強(如惰性元素)。
Ⅸ 碳基晶元是什麼碳基晶元的性能是硅基晶元的多少倍
碳基晶元是以碳納米管、碳化硅石墨烯等材料為核心的碳基晶元,碳基晶元的性能可能是硅基晶元10倍以上。
碳基晶元區別於傳統硅基晶元,碳基晶元從一種高級的納米工業技術中產生。碳基晶元和硅基晶元相比,性能或將提升 10 倍,據研究表明,同等工藝製造當中,碳基晶元表現出的優勢要遠遠強於硅基晶元。
碳基晶元的延展性非常強,它可以做到普通晶元難以做到的事,比如可以用於一些折疊設備,而且重要的一點是,碳基晶元不需要光刻機也能完成製造,而且碳基晶元的用處可用於更加廣泛的領域當中。
Ⅹ 微電子專業能去研究碳基晶元嗎
可以,但是也要看你的個人水平。目前北大碳基晶元團隊的下一個目標,是在2~3年內完成90nm碳基CMOS先導工藝開發,性能上相當於28nm硅基器件。他們也說國內集成電路人才相對緊缺,如果你有興趣可以試一試。