在张江实验室的某个角落,博士生敖明睿正用价值20万的科研级设备,挑战着台积电百亿生产线才能实现的工艺精度。这位90后研究员像极了上世纪60年代的老钳工——没有精密机床,就用锉刀和游标卡尺硬生生造出航天零件。如今,这支"芯片游击队"用同样的"土法炼钢"智慧,在二维半导体领域撕开了西方技术封锁的口子。
当ASML的EUV光刻机还在为2纳米制程焦头烂额时,复旦团队已经用0.65纳米的材料厚度(相当于3个原子层叠起来的薄度),在微米级工艺下实现了超越台积电2纳米的能耗表现。更绝的是整套制造流程完全不需要EUV光刻机参与,直接把美国技术封锁的"七寸"踩在了脚下。
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显微镜下的"微雕大师"
走进实验室,你会看到最先进的AI算法与最原始的镊子操作同台共舞。周鹏教授团队开创的"AI辅助+手工调试"模式,像极了中医把脉配药——计算机负责分析材料缺陷分布,研究员们则像老药工称量药材般,用纳米探针手动调整每个晶体管的阈值电压。这种看似"违和"的组合,却创造了99.77%的芯片良率。
"处理900个晶体管阵列时,每个环节都是零容错。"包文中研究员展示的实验记录显示,团队曾为单个接触孔的电阻问题,连续72小时调整沉积温度。这种偏执狂式的工作状态,让他们的二维半导体芯片首次突破32位微处理器门槛,集成度远超国际同行。
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二维世界的"材料炼金术"
在传统硅基芯片遭遇量子隧穿效应的今天,二硫化钼这类二维材料就像突然打开的平行宇宙。复旦团队从高纯硅晶圆起步,用化学气相沉积"种"出单层二硫化钼,整个过程堪比在原子尺度上编织丝绸。他们发现,当材料薄至3个原子层时,电子迁移率会出现神奇跃升。
这项突破的戏剧性在于:当全球芯片大厂都在EUV光刻机上疯狂内卷时,中国科学家用材料创新实现了降维打击。"无极"芯片采用的三维堆叠技术,就像把平房改造成loft公寓——不扩建地基(制程节点),照样能增加使用面积(晶体管密度)。
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技术封锁下的"非对称战争"
ASML股价单日暴跌14.7%的背后,是资本市场对技术霸权松动的恐慌。就像当年GPS垄断被北斗打破一样,二维半导体赛道让中国首次获得定义行业标准的机会。中芯国际的工程师透露,现有14纳米产线稍加改造就能量产这种新型芯片,性能直逼5纳米。
更耐人寻味的是技术路径的颠覆性——当台积电需要20多道EUV光刻工序时,复旦团队仅用标准后端工艺就实现了更优性能。这就像燃油车还在钻研八缸发动机时,电动车已经用电机完成了超越。美国商务部连夜开会讨论放宽设备出口,恰恰证明这条新赛道的战略价值。
年轻的研究员们正在改写游戏规则。他们用电子显微镜代替光刻机,用材料创新绕过工艺瓶颈,在实验室里打响了一场芯片领域的"游击战"。当"无极"芯片在测试台上稳定运行的那一刻,这些90后科学家证明:科技封锁最怕的,从来不是硬碰硬的对抗,而是另辟蹊径的智慧。
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