第八百八十八章 :半成品碳基芯片

作者:少一尾的九尾貓
實驗室中,趙光貴有些驚訝的看了一眼小米集團的雷總,對於他出現在這裏的確有些詫異。

  畢竟在常人的印象中,小米和前沿科技領域的研發沒有什麼太大的關係。

  不過人是徐川帶過來的,他也沒多想,笑着伸出了右手,打了個招呼。

  “雷總您好。”

  國內那些大公司的總裁和老闆,對於他來說見過的已經不止一位,年底的時候,華威那邊的任總還過來過。

  目前他們的半成品碳基芯片,就是和華威海思以及中芯國際一起合作完成的。

  “趙所長您好。”

  回過神來,雷君笑着伸出手,握了握手打了個招呼,臉上帶着一些好奇的神色打量了一下趙光貴。

  他好像在哪裏聽說過或者見過這位的樣子。

  當然了,肯定不是現實,現實中見過他肯定有記憶,大概率是在網上或者新聞上了。

  簡單的介紹了一下兩人後,徐川也沒耽擱時間,直接問道:“趙所,實驗室中有最新制備出來的碳基芯片和碳基襯底嗎?”

  “當然。”趙光貴點了點頭。

  “帶我們去看看吧。”徐川迅速說道。

  “好的,請跟我來。”

  趙光貴應了一聲,帶着兩人朝着另一間實驗室走去。

  在年底的時候,碳納米管每平方毫米的面積集成數量突破了百萬級後,材料研究所這邊便聯合了華威的海思、中芯國際、北大的碳基電子學研究中心的等芯片領域的企業和高校,利用成品的襯底去對其進行晶體管集成化。

  國內在頂尖的低納米硅基芯片上雖然有所不足,但是次級芯片上的研發製備上是有着完整體系的。

  海思在芯片設計領域的設計能力,中芯國際的完整工藝製造能力,北大碳基電子研究中心的碳芯研究,再加上星海研究院的碳基襯底和高密度碳納米管排列技術。

  一套近乎完整的碳基芯片研發、設計、製備、生產流程就這樣拼湊出來了。

  在材料研究所這邊提供了數十塊每平方毫米集成了百萬級碳納米管的碳化硅襯底後,就春節期間,半個月的時間,中芯國際目前已經制備出來了集成了數百萬枚‘moSFEt金屬-氧化物半導體場效應晶體管’和‘JFEt結型場效應管’的碳基芯片。

  ‘moSFEt管’和‘JFEt管’是芯片中的最主要,也是最基礎的晶體管。

  前者利用金屬、氧化物和半導體的結構,通過柵極電壓的變化來控制半導體表面的電子積累或耗盡,從而控制源極和漏極之間的電流。

  而後者則是通過改變外部電壓來控制半導體內部電場,進而控制導電溝道寬窄的半導體器件。

  這兩種晶體管是現代電子設備中不可或缺的元件,對於實現電路的各種功能起着至關重要的作用。

  更通俗更簡單一點的來說,能夠大規模的集成這兩種晶體管器件,那麼就能夠實現芯片的大部分功能。

  雖然說現階段他們所做出來的碳基芯片還相當的粗早。

  不僅僅集成上去的moSFEt晶體管和JFEt效應管良品率還不到百分之八十,甚至各種電路圖之類的設計也都是直接套硅基芯片的。

  但沒平方毫米超過七十萬枚基礎碳晶體管的芯片,已經足夠在上面規劃出不少的計算電路,實現不少的功能了。

  對碳基芯片進行檢測的另一間實驗室中,雷君第一次看到了那枚‘碳基芯片’。

  漆黑如墨的小小芯片不過成年男子拇指的指甲蓋大小,放置在透明的玻璃器皿內看起來也平平無奇。

  但就是這樣一枚小小的芯片,卻如同黑洞能夠吸引所有的物質一般,奪走了所有人的目光。

  一手一個拾起玻璃器皿,趙光貴臉上帶着自豪的神色開口介紹道:“這一塊是我們昨天才做出來的最新碳化硅襯底集成碳納米管芯片。”

  “其面積是1.5平方釐米,最密集的區域每平方毫米的面積集成了900萬顆碳納米管,總計集成了7.5億碳納米管。”

  微微停頓了一下,他舉起左手上的另一份玻璃器皿,裏面則是一塊看起來面積更大一些的黑色芯片。

  “而這一塊則是我們最新制備出來的半成品碳基芯片,通過先進的技術,我們在上面集成了總計六百三十五萬枚碳基晶體管。”

  “其中‘moSFEt金屬-氧化物半導體場效應晶體管’和‘JFEt結型場效應管’分別是的三百七十萬和二百三十萬,此外還有數十萬其他功能的晶體管。”

  “毫不誇張的說,它已經具備了大部分硅基芯片的功能。”

  “當然,碳基晶體管的數量和碳納米管集成數有差距的原因在於這塊半成品芯片使用的襯底基材本身碳納米管數量只有千萬級。”

  “如果是使用我手上這塊最新碳基襯底,其碳基晶體管的集成數量能達到億級!”

  “再給我們一段時間,我們能將碳基晶體管的數量集成到至少每平方毫米一千萬顆以上”

  聽到這個數字,站在對面的雷君臉上露出了一抹驚訝。

  每平方毫米900萬顆碳納米管,總計集成了7.5億顆。

  而六百三十五萬枚碳基晶體管

  這個數量,雖然和頂尖的硅基芯片上集成的硅晶體管數量還有很大的差距,目前低納米級的芯片上硅晶體管的數量已經超過了百億。

  但是放到碳基芯片這種傳說中的實驗室產品上,數量提升的程度開天闢地來形容都不爲過。

  從三千顆提升到現在的六百三十五萬顆,這提升的已經不是一個量級了。

  而且按照這位趙光貴所長的說法,如果使用他手上另一枚最新碳基襯底,其碳基晶體管數量能突破億級。

  甚至,再給他們一段時間,碳基芯片的晶體管能突破到每平方毫米一千萬顆。

  如果按照面前他看到的芯片大小約莫一平方釐米的面積來算,也就是10億晶體管。

  這個數量,如果用最常見的英特爾酷睿處理來對比,差不多是I3五代的水準。

  當然,不同芯片的晶體管數量差距很大,哪怕是同一代的硅基芯片,晶體管的數量可能也相差數億顆甚至更多。

  但十億數量的晶體管,已經足夠構建出商業化的芯片了。

  至於具體的性能怎麼樣,是否能超過同級別的碳基芯片,能超過多少,這些他暫時還不確定。

  不過很快,材料研究所的趙光貴就給出了答案。

  在簡單的介紹完手上這兩枚碳基芯片的不同情況後,他接着說道:“雖然說針對碳基芯片的測試還在進行中。”

  “不過從目前已經完成的一些檢測項目數量來看,它的性能遠超同級別,或者說同晶體管數量的硅基芯片。”

  “比如能耗,這枚碳基芯片的能耗僅僅只有同級別硅基芯片的五分之一都不到!”

  “當然,這也和同級別的硅基芯片過於古老,在芯片的構建技術等各方面都有差距,所以才優越這麼高。”

  “但我們經過理論計算,就算是換成目前頂尖的五納米集成工藝來製備相同數量的硅基芯片,其能耗也遠超出我手中的這枚半成品碳基芯片。”

  “理論來說,這枚碳基芯片的功耗只有採用相同工藝的硅基芯片功耗的二分之一不到。”

  “而且從技術上來說,因爲這是試驗品,無論是在集成電路的設計,還是芯片晶體管集成等各方面都比較的粗糙,還有十足的優化空間。”

  “按照我的估算,碳基芯片的製備工藝和電路涉及這些如果在未來提升上去了,功耗至少能降低到硅基芯片的兩到三倍以上!”

  在聽完趙光貴的介紹後,跟隨着徐川一起過來的小米雷總臉上露出了一抹驚訝和震撼的表情。

  其他的指標雖然還不得而知,光是功耗這個,就已經將碳基芯片吊起來打了。

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