如今人们的生活都离不开现代化产物,比如智能手机、家用电器等数码家电,这些东西所使用的芯片绝大部分采用硅基材料的集成电路技术。此前,该技术长期被国外企业垄断,我国电子产品所需的芯片几乎来自国外。据统计,我国每年从国外买进芯片费用高达3000亿美元,这笔巨额甚至超过进口石油的费用。使用硅以外的材料(包括石墨烯和碳)做集成电路,是目前外国半导体看好的先进技术,其中碳基半导体具备成本低、功耗小、效率高等优点,比其他材料更适合运用在不同领域,因此碳理所当然成为半导体材料的选项之一。
我国中科院彭练矛院士表示,国内碳基半导体研究达到世界领先水平,与国外硅基技术制造出的芯片相比较,我国碳基技术制造出的芯片在运行时速度更快,还能节约至少30%的功耗。在未来,碳基技术可运用在国防科技、卫星导航、人工智能以及气象监测等领域。由于碳基材料比较特殊,它可以让电路像创口贴一样柔软,如果用在医疗器材上,患者将会有更好更舒适的检查体验。
此外,因为碳基半导体拥有功耗小等优点,若运用在智能手机上,会使手机拥有更长的待机时间。比如说,现在的智能手机在满格状态下可连续看3个小时电视,如果手机使用碳基技术制造的芯片,看电视的时间至少是3倍,至少能保证9个小时不断电,而且手机同时开多个程序都不会卡机。
据北京芯碳基集成电路研究院研发部负责人透露,碳基技术是目前最新技术,一些发达国家正在考虑用碳基技术代替硅基技术。由于我国碳基技术起步较早,近年来取得取得一些不错成绩,让我国在世界半导体行业有了一席之地。
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