中芯国际辟谣石墨烯晶圆 EUV光刻机是必需品...

石墨烯晶圆可以助力中国半导体实现弯道超车吗？答：现阶段的可能性并不高，除非倒退几十年开始研究、投用。有了碳基芯片，中国芯片代工商就不需要EUV光刻机了吗？答：没有这个可能性，事实上，碳基芯片比硅基芯片的制程难度更高。

2021年5月24日，中芯国际客户互动平台。中芯国际对客户提出的：“贵司是否愿意与中科院合作研发石墨烯碳基芯片项目”的问题作出回应。中芯国际表示：“公司目前业务未涉及石墨烯晶圆领域”。这也打消了早先网上流传的有关于“中芯国际可以依靠石墨烯芯片，在半导体领域中弯道超车”的谣言。

补充一点，中科院团队只是说过：“我国的石墨烯晶圆技术位于世界领先水准”。并未说过类似于“我国是世界上唯一能够生产8英寸石墨烯晶圆”的话语。这只是某些不靠谱媒体报道的，真实可靠性不高，因此大家不要被误导。此外，据中科院官方消息：石墨烯晶圆技术正在发展中。

既然我们在碳基领域中，处在业界前沿水平。中芯国际为什么没有开展石墨烯晶圆项目呢？答：市场、成本、技术。

虽说摩尔定律能够支撑、促进硅芯片发展的时日并不多，但硅产品在很长时间内，依旧会处于业界主导地位。目前碳基芯片只是新型概念，并没有实际成品。商品形成竞争力需要时间，需要客户积累，企业的最终目的是盈利，考虑到当前的资金营收，中芯国际暂未开启石墨烯项目。

成本、技术则更好理解。想要生产、研发碳基芯片，就必须有一套与之相匹配的生产链与技术人员，这便产生了额外的成本。当前半导体领域有关于芯片资源的竞争十分激烈，放弃大好市场资源，投入大量人力、财力选择一个尚未成型的市场项目，显然是不明智的。

更何况这是在美国对中国半导体行业实行技术限制、市场制裁的大背景下，中芯国际很难做到既兼顾解决国内芯片自给问题，又做好石墨烯晶圆的新项目研究。即便可以，资金也是一大问题，更何况技术成熟需要时间。正是因为这些原因，中芯国际目前并未开启石墨烯晶圆项目。

对于碳基芯片，可能大伙早先会有这样的误解，即“碳芯片的制程难度低于硅芯片”。但实际上却不是这样，如果单从容量来看，碳芯片的制程难度的确是比硅芯片低。这是因为碳芯片可容纳晶体管数量要高于硅芯片，碳晶圆的晶体管架空性要优于硅晶圆。

不可否认，与硅基芯片相比，碳基芯片的优势很大。与硅管晶体管相比，碳管晶体管的极限运行速度比硅管晶体管快5~10倍。在具备同样性能的前提下，碳芯片功耗是硅芯片功耗的十分之一。至于功耗低的原因，是因为碳具备比硅芯片更高的导电性与热塑性。

但是物极必反，碳晶体管本身较高的导热性与电子活泼性，提高了芯片厂商对芯片自主可控电阻、电流的难度。这是因为碳原子有4个自由的电子，且碳芯的分离还原性与接收电子氧化性之间的差距并不大，这又导致碳晶体管的内部结构十分不稳定。

补充一点，硅本身是不导电的。之所以硅芯片可以用于制成CPU，是因为单晶硅具有热敏性、光电性、可控性。简单来说单晶硅的电阻率可以通过热度（温度越高，电阻率越低）、光线（有光导电、没光不导电）以及向晶体管当中摄入微量杂质，改变导电性。这是电阻、电流可调控性带来的难题。

另外一个难题是碳纳米管提纯度，碳纳米管的内部杂质很多。杂质多带来的不利影响是阻碍能源传导，增加晶体管功耗，而这让碳基芯片本身存在的低功耗优势荡然无存。这也是美国企业放弃碳基芯片的原因。

针对碳纳米管杂质多的问题，中国北大教授彭练矛成功突破技术瓶颈，将碳纳米管的半导体纯度提高到99.99995%。这倒也给碳基芯片今后迈入商用阶段提供了可能性。看到这里，可能有些朋友会更疑惑了，既然能够完成了突破，为什么说它现阶段难以投产呢？

那是因为很多人都忽略了一点，以上成就都是在实验室内的环境中完成的。小规模生产还好，但如果是大规模量产的话，要求芯片代工厂商拥有像实验室一样的环境、技术条件，显然是不太现实的。这也是碳基芯片实际量产难度高于硅基芯片的原因。

另外，针对网上传播的可避开EUV光刻机的谣言，真实度为零。碳芯片只是在同等性能的前提下，制程难度低于硅芯片。例如同为10纳米制程，碳芯片的性能大概是硅芯片性能的5到10倍。但不管是碳晶还是硅晶，要想生产7纳米及7纳米以下的芯片，现如今有且只有一条路，“EUV光刻机”。

的确，我们在芯片领域中，有很多的路可以选择。例如：西湖杭州团队的冰刻机、量子芯片等。但目前最能解决中国半导体行业“芯”疾的是EUV光刻机。我们在仰望星空的同时，也应该脚踏实地。祝愿国产半导体厂商愈发强大，早日掌握主动权。期待碳基芯片能够早日应用，助力国产半导体一骑绝尘。