說起我們現在電腦,和手機上使用的晶片,都是上世紀1946年米國人率先製造出來的矽電晶體,並且在那之後用電晶體制成了晶片。
其原理說白了就是在高純度的矽晶基片上,放入更多的矽電晶體嗎,讓電子在這些電晶體里穿行,使用獨特的二元制01語言,來控制電門,最終達到讓晶片執行任務的目的。
而碳基晶片說白了,就是把矽替換成碳。
其實早在上世紀,就有人提出過這個想法,並且進行了實驗。
但那個時候的人們並沒有發現石墨烯,只是簡單的想用碳原子來替代矽原子。
結果後來發現碳碳相連的原子,結構上沒有矽原子來的穩定,後來也就沒人在繼續搞碳基晶片的研究了。
這種情況,直到2004年兩位曼徹斯特的大學教授,發現並且第一次從石墨上撕下了大片結構的石墨烯,並且因此而獲得了諾貝爾獎之後。
碳納米管晶片的理念,才再度被人提了起來。
因為人們發現,隨着人類對晶片研究程度的不斷加深,原本界定電子領域的摩爾定律已經不在有效了。
原本的摩爾定律是說,每隔12-24個月,人類對於電子晶片的研發成果效率就會翻倍。
可是等晶片製程進入14納米之後,這個定律就已經開始失效了。
人們發現隨着矽納米管越做越小之後,下一代的換代升級難度,也越來越大了。
以至於現在人類製造矽精晶片的升級從7nm突破到5nm,就要花費大概三年的時光。
而下一步從5nm,走到3nm,或者2nm,可能還需要三年或者五年的時光。
等到最後進入到1nm的時候,甚至可能要花費十年也說不定。
而等真正掌握1nm技術之後,想要在升級,可是矽電晶體的物理屬性,就已經達到極限了。
所以近些年來,科學家們一直在尋找可以替代矽電晶體的合適的材料。
而在2004年英國的教授發現了石墨烯之後,碳納米管晶片的理論,就開始甚上塵囂了。
而米國人更是率先展開了研究,就比如在mit,每年都會有大量的科研經費被砸入到這個領域。
直到19年,他們終於製備成功了第一塊碳納米管的晶片。
而我國在這方面的研究,目前速度還比較慢,和米國比差的那肯定不是一點半點。
正因為了解目前國內關於碳納米管研究的進度,所以此前在公司內部組織的科研方向大會上,方子璐就否決了下屬工程師,提出搞碳納米管研發的思路。
因為那完全是一種賭博。
作為一名硬件方面的專家,方子璐實在是太了解碳納米管研發的難度了。
暫且先不說,碳基晶片什麼的,就先說這碳納米管的製備,就是目前困擾全世界科學家的最大攔路虎。
哪怕是在這個領域獨領風騷的米國人,現在也只能瘋狂燒錢,才能得到足夠多的碳納米管。
這還是人家財大氣粗,燒得起的情況下,如果是他們這樣來操作,那恐怕非得把h公司給燒垮了不可。
而且他們也沒有這樣的時間。
現在關於碳納米管晶片,製備主要有這麼幾個方面的難題。
第一就是碳納米管的製備,我們都知道石墨是由一層層的石墨烯疊加在一起形成的。
而當我們把單層的石墨烯捲起來,這就成了碳納米管。
可是碳納米管捲起來之後,長短,粗細都不一,這些碳納米管有的是半導體,有的就是導體。
而對於碳納米晶片而言,需要的就是半導體的而已,那麼你該如何把這些碳納米管來進行提純?
要知道想要達到半導體製程級別,那麼這麼一堆碳納米管的半導體純度,必須要達到小數點後面四個九才行。
而第二個難題,就是如何要保證碳納米管的方向排列一致。
如果你不能保證碳納米管