中企彻底攻克芯片难关！绕开光刻机采用石墨烯，白宫这下追悔莫及

在此前的10月16日，以“开放合作 共筑烯未来”为主题的“2020中国国际石墨烯创新大会”开幕式在上海举行。石墨烯领域专家、企业家、展商单位、媒体代表等近500人现场参加，来自国内外的3000多名石墨烯材料专家、企业家、展商单位、媒体代表等通过线上线下结合的方式齐聚一堂。值得注意的是，作为本次开幕仪式最大的亮点，超平铜镍合金单晶晶圆、8英寸石墨烯晶圆、锗基石墨烯晶圆等新材料集体亮相，展示了我国在高质量石墨烯材料领域的创新成果。在上海市石墨烯产业技术功能型平台的推动下，中科院上海微系统所科研团队实现了这些成果的小批量生产，产品尺寸和质量处于国际“领跑”水平。

十年磨一剑，中科院可谓是功不可没。从单层到单晶，然后到平整的大面积晶圆，刚开始只能用胶带剥离出来几微米的样品，最终上海科学家经过了日以继夜的研究，成功的可以规模化的生产8英寸晶圆。超平铜镍合金单晶晶圆、8英寸石墨烯晶圆、锗基石墨烯晶圆等新材料集体亮相，让我们看到了突破西方芯片封锁的希望，石墨烯中国芯迎来转折，国产芯片有望“换道超车”。正如单晶硅晶圆推动了传统硅基集成电路产业60余年的繁荣发展，单晶石墨烯晶圆的批量制备有利于解决碳基电子器件实用化面临的技术障碍，加速推进我国碳基集成电路技术的创新跨越发展，同时也对石墨烯在传感器、可穿戴设备、数据通信、以及新能源等多项前沿领域规模化应用具有深远影响。

目前，一些基于石墨烯、用于数据通信的电子组件正在业界进行原型演示。其中，电子和光子组件已集成到传输系统中并经过验证，可实现高速、低功耗的数据及电话通信。石墨烯光电探测器的光电模块，可检测从可见光到热范围的整个波段的光。因此，它们有望为夜视、光谱学和热成像技术提供有成本竞争力的产业应用。此外，原子层薄的石墨烯材料可以充当各种物理参数，比如化学成分、湿度、温度、应变等的强大传感器，这些单片感应平台与射频识别天线结合使用，能用作远程可读探测器，比如石墨烯太赫兹探测器件和石墨烯高性能射频晶体管等。显而易见，第三代半导体我国已经抢跑，美国肯定想不明白，为什么我国只用了数十年的时间，就已经可以达到如此先进的水平，甚至现今已经处于世界前列了，这样的发展速度实在是令人刮目相看。

值得注意的是，我国8英寸石墨烯晶圆的横空出世，其技术难度堪比全球最大的光刻机设备和服务提供商——荷兰阿斯麦（ASML）所供应的先进光刻机，为此阿斯麦可谓是惊出一身冷汗。事实上，目前世界上有很多国家在研究该类型芯片，但能生产出8英寸石墨烯晶圆的只有我国。作为碳基芯片的材料石墨烯晶圆，和以往的硅基芯片不同，无论是稳定性和性能都有很大提升，是一种全新形态的芯片。石墨烯单晶圆要比传统的硅晶晶圆在性能上提高了十倍以上，量产后势必会让半导体领域重新洗牌。

与此同时，美国也是追悔莫及，表示美国硅基半导体的领先地位已经不保。事实上，为早日实现石墨烯晶圆量产，中科院上海微系统所去年9月与上海市石墨烯功能型平台签订了协议，提供有成本竞争力的产业应用。此外，原子层薄的石墨烯材料可以充当各种物理参数的强大传感器，这些单片感应平台与射频识别天线结合使用，能用作远程可读探测器。而接下来，中科院将进一步研究如何将石墨烯晶圆这一物质实现碳基芯片的量产，一旦实现这个目标，我国就能在芯片领域获得全新的地位，从被动接受者摇身一变为规则制定者，硅基芯片在全球的垄断地位会被全面打破。