超级大本营军事论坛

 找回密码
 成为超大会员

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 4002|回复: 12
收起左侧

碳基芯片的制造原理

[复制链接]
CDer:000055888
发表于 2021-04-08 12:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

更多精彩专业军事内容,期待你的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x

       与一般硅基芯片不同,这个工艺是先以碳纳米管为原料,做出晶体管。然后按图纸把这些晶体管用化学键“粘合”起来。现在北大的科学家完成了以下突破

       第一,提纯原料。碳纳米管在备制过程中会有金属,使用这种带金属的碳纳米管会造成短路,而我们只需要半导体管。因此需要提纯。使用一种高分子材料可以有选择性地包裹住半导体碳纳米管,然后用有机溶液分散。重复操作,这样就能得到纯度为99.9999%的半导体碳纳米管材料。

       第二,将碳纳米管有规则地平铺在基板上。将包裹了高分子材料的碳纳米管泡在三氯乙烷里,然后在液体表面滴上一层丁烯二醇。碳纳米管上的高分子材料受氢键影响会让碳纳米管排列成一种“竹筏”的结构。实际操作时只需要将基板垂直插入液体,然后慢慢提起来,碳纳米管组成的“竹筏”就会整整齐齐地平铺在基板上。

        第三,使用碳纳米管搭建pn结构。使用一种单链dna作为工具,能够搭建出不同的结构,这些结构的形状大小均可任意设计,再把碳纳米管也裹上dna,这样碳纳米管就会根据设计,自行搭建出各种结构出来。除了碳纳米管,类似像金属,氧化物等纳米材料,也可以用dna工具进行生长,搭建,组装。

       第四,将dna完成的组装体规则地搭建在基板上。在第一步的工艺的基础上进行,在基板上贴上一层膜,使用光刻机刻出所需要的形状(一般是长方形),然后进行第一步的操作,最后揭掉那层膜,就可以实现组装体按需要规则排列。

        总结:北大科学家已经能够以很高的密度按规则铺设碳纳米管,但想要做成电路,还需光刻/电子束刻蚀来铺设各种电极(源电极,漏电极,门电极)。也就是说碳基芯片制造任然需要光刻机和蚀刻机,只是同样功耗下,需要的制程比硅芯片要求低。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-04-08 16:04 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.碳基芯片的制造原理

那石墨烯晶圆是怎么回事?直接把石墨烯做成像硅晶圆一样的圆盘。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001067208
发表于 2021-04-08 16:26 | 显示全部楼层
啥时候可以走出实验室? 开始工业化试产?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001169952
发表于 2021-04-08 16:41 | 显示全部楼层

RE: 碳基芯片的制造原理

willingpower 发表于 2021-04-08 16:26
啥时候可以走出实验室? 开始工业化试产?

IOT芯片乐观一点需要2-3年能出货,更复杂的估计要6年往上了
这是未来可能弯道超车的东西 但是不是能救急的东西
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-04-08 16:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
mac_sed 发表于 2021-04-08 16:41
IOT芯片乐观一点需要2-3年能出货,更复杂的估计要6年往上了
这是未来可能弯道超车的东西 但是不是能救急 ...

对于坛子里某些想着一步登天的人真是个坏消息。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000134242
发表于 2021-04-08 17:09 | 显示全部楼层

RE: 碳基芯片的制造原理

乐观家族 发表于 2021-04-08 16:48
对于坛子里某些想着一步登天的人真是个坏消息。

那里这么乐观,按彭练矛团队在2020年的预计,在2-3年实现90nm碳基CMOS先导工艺开发(相当28nm硅基),过程中主要是工程性问题,不是原理性问题

这还是先导工艺开发
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000134242
发表于 2021-04-08 17:12 | 显示全部楼层

RE: 碳基芯片的制造原理

mac_sed 发表于 2021-04-08 16:41
IOT芯片乐观一点需要2-3年能出货,更复杂的估计要6年往上了
这是未来可能弯道超车的东西 但是不是能救急 ...

不落后就是成功了,米国动作也很快

国外方面,碳基半导体材料研究领先院校美国麻省理工学院(MIT)在产学研合作方面做得比较好。MIT团队的研究,除了有美国国防高级研究计划局三维芯片系统计划和美国空军研究实验室的官方支持,还有杜克大学等高校,以及ADI、SkyWater等半导体公司支持。美国公司和高校之间交流和流动性较好,公司普遍愿意给高校投钱做项目,并会提出明确目标,让高校定期汇报进度,共同推进技术产业化。

  在碳基半导体研究上,美国佐治亚理工学院和杜克大学开发出工艺设计工具包(PDK)和电子设计自动化(EDA)软件,为碳基芯片设计和开发提供软件支持。ADI和SkyWater公司提供碳基芯片代工,SkyWater更是建造了世界首个碳纳米管90nm芯片代工厂,为碳基芯片系统设计和工艺工程化提供硬件支持。MIT利用上述芯片设计工具,设计出包含约64000个碳纳米管晶体管的存储芯片,并在SkyWater的代工厂进行流片。虽然该芯片中存在金属属性碳纳米管杂质过多的问题,但也为碳基芯片产业化展示了新的可能。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000038130
发表于 2021-04-08 17:46 | 显示全部楼层

RE: 碳基芯片的制造原理

mac_sed 发表于 2021-04-08 16:41
IOT芯片乐观一点需要2-3年能出货,更复杂的估计要6年往上了
这是未来可能弯道超车的东西 但是不是能救急 ...

哪家工厂量产?或者说国内未来2-3年有没有炭基芯片生产线的工厂
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001102706
发表于 2021-04-08 18:22 超大游击队员 | 显示全部楼层
石墨烯骗局又换个马甲来了
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000782212
发表于 2021-04-08 18:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
恶魔在人间 发表于 2021-04-08 16:04
那石墨烯晶圆是怎么回事?直接把石墨烯做成像硅晶圆一样的圆盘。

硅基碳纳米管和石墨烯晶圆是两条不同路线
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000892112
发表于 2021-04-08 20:01 | 显示全部楼层

RE: 碳基芯片的制造原理

stacay 发表于 2021-04-08 17:09
那里这么乐观,按彭练矛团队在2020年的预计,在2-3年实现90nm碳基CMOS先导工艺开发(相当28nm硅基),过程 ...

2-3年实现相当28nm硅基的工艺已经不错了。到时候28nm硅基国产工艺应该也差不多成熟了。
功能有一点点重叠,不过也可以看作是双保险。避免踏空。
这些钱该花就花,存着也是给麻国佬通货膨胀上供。中国也缺这方面的产业,要补课,养人养设备,还好一些。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001128031
发表于 2021-04-09 08:38 | 显示全部楼层
感觉大颗粒金刚石单晶更有吸引力一些
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000613267
发表于 2021-04-09 17:58 | 显示全部楼层

RE: 碳基芯片的制造原理

chenxich 发表于 2021-04-08 17:46
哪家工厂量产?或者说国内未来2-3年有没有炭基芯片生产线的工厂

目前在和湘潭高新区合作,正在建验证先导线,先搞90nm碳基(等效28nm硅基)的LOT芯片及传感器,后面还和山西及重庆合作搞更主流的芯片工厂。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 成为超大会员

本版积分规则

监狱|手机|联系|超级大本营军事论坛 ( 京ICP备13042948号 | 京公网安备11010602010161 )

声明:论坛言论仅代表网友个人观点,不代表超级大本营军事网站立场

Powered by Discuz © 2002-2021 超级大本营军事网站 CJDBY.net (违法及不良信息举报电话:13410849082)

最具影响力中文军事论坛 - Most Influential Chinese Military Forum

GMT+8, 2021-04-21 10:31 , Processed in 0.021298 second(s), 5 queries , Gzip On, Redis On.

快速回复 返回顶部 返回列表