如何看待中科院成功研制8英寸石墨烯单晶晶圆？

随着芯片技术的不断进步，传统硅基芯片的工艺制程也即将到达摩尔极限，未来想要在硅基芯片领域再次获得技术突破将会难上加难。但是，鉴于芯片在如今科技发展中的独特地位和不可替代性，世界芯片强国为了维持自身在芯片半导体领域的技术领先优势，大多数很早就已经开始了新的半导体材料研究。

而在众多新的半导体材料研究中，科学家们最终成功锁定石墨烯材料，认为其是替代传统硅基材料，成为制造芯片基础材料的最佳选择。相比于传统硅基芯片，以石墨烯材料制成的芯片则被称之为碳基芯片。

碳基芯片因其基底材料石墨烯具有高硬度、高导热性以及高导电性等独特的优势特性，使得碳基芯片的稳定性和性能都要比传统硅基芯片好上数十倍以上。独特的性能优势让碳基芯片的研究开始进入常态化状态，世界各国也很早就开始在该领域布局探索。

中国是最早布局研究碳基芯片的国家之一，虽然我国在硅基芯片领域的研究起步较晚，且已处于落后状态，但我们在碳基芯片领域的研究却并不落后，甚至还颇有建树，处于国际领先水平。

前段时间，在上海举行的国际石墨烯创新大会上，中国中科院就向世界展示了最新研制的8英寸石墨烯单晶晶圆。该团队表示：“无论是在产品尺寸，还是性能方面该产品均处于国际领先地位”，并且可以实现稳定的小批量生产。

晶圆是生产芯片的前提，国产石墨烯单晶晶圆的成功问世标志着我国碳基芯片的研制将引来重大突破。我们知道，传统硅基芯片领域我国一直处于被技术封锁状态，因缺乏芯片设计、制造、封装测试等完整的产业链环节，使得我国在该领域长期处于被“卡脖子”的状态。但碳基芯片与硅基芯片不同，碳基芯片的制备难度并不大，关键碳基芯片并不依赖光刻机等高尖端设备，这对于现阶段缺乏高端光刻技术的我国来说，无疑是全新的芯片发展方向。

国产8英寸石墨烯单晶晶圆的成功问世，表明中国在该领域的研究已经处于世界领先位置，因为在众多芯片研发强国之中，目前只有中国能够研制出8英寸石墨烯晶圆，而这与中国在该领域的技术研发优势密不可分。

早在2000年，北大彭练矛团队就开始研究用碳纳米管材料制备集成电路的方法；2017年彭练矛团队研制出高性能5nm碳纳米管，并成为当时世界上最小的高性能晶体管；2020年彭练矛团队则研发出全新的提纯和自组装方法，可以制备出高密度、高纯度半导体阵列的碳纳米管材料。

石墨烯被称为世界上最轻、最强、最薄的材料，目前的碳纳米管制作就是通过石墨烯卷曲而成。而在石墨烯领域的技术研究，我国同样处于世界第一梯队。在该领域我国不仅申请的专利总数世界第一，而且我国的石墨烯年产量也已经突破300顿，意味着石墨烯的制备技术瓶颈对我国来说已不是难事，而这一切都很契合中国发展碳基芯片的需求。

国产8英寸石墨烯单晶晶圆的亮相是我国在芯片产业发展过程中探索出的一条新的破冰发展之旅，是突破西方芯片技术封锁、自主创新，实现弯道超车的一条崭新的科技创新之路。一旦碳基芯片技术成熟且可以实现量产，势必会导致半导体领域重新洗牌，届时整个芯片生产技术将会被推倒重建，无论之前的差距有多大，一切都将从头开始。

而中科院相关团队的后续任务也很明确，就是进一步研究如何从石墨烯晶圆开始到实现碳基芯片的量产，一旦实现这个预期目标，中国在芯片领域将会获得全新的地位，打破传统硅基芯片的垄断地位，从被动接收者摇身一变成为规则制定者。