网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

彻底摊牌了!台积电重磅突破:不止2nm、3nm,硅芯片时代结束了?

0
分享至

导读:彻底摊牌了!台积电重磅突破:不止2nm、3nm,硅芯片时代结束了?

从7nm、3nm向2nm持续迈进,先进芯片制程不断刷新工艺极限,但不少人发现,芯片迭代正遭遇越来越棘手的难题:工艺越往微缩方向走,漏电、发热、功耗失控的问题就越发突出。背后的根本原因,是沿用数十年的硅基材料,已经触碰到自身的物理边界。



摩尔定律数十年的发展,依靠不断缩小硅晶体管尺寸,实现芯片算力持续提升。可当制程逼近1nm关口,硅材料先天缺陷被彻底放大。硅晶体管拥有一定物理厚度,当通道尺寸压缩至纳米级别,电子极易发生隧穿漏电,即便光刻工艺再精密,也很难继续挖掘性能潜力,整个半导体产业走到了需要寻找新出路的关键节点。

就在行业陷入瓶颈之际,台积电联合阳明交通大学的研发团队交出重磅成果,成功研制高性能单层二硫化钼晶体管,依靠二维半导体技术,为芯片产业跳出纯硅体系提供可行路径,相关研究成果刊发于《自然‑电子学》期刊。

二硫化钼是原子级厚度的二维材料,仅有单层原子厚度。传统硅晶体管如同一条带有缝隙的导电通道,缩小到极致后电子容易乱窜失控;而二硫化钼相当于一层极致轻薄平整的导电薄膜,能够精准约束电子运动,从根源缓解漏电与发热难题,被业界视作1nm以下先进制程的核心候选材料,是未来0.7nm、CFET架构芯片绕不开的技术方向。



长久以来,二硫化钼等二维半导体大多停留在实验室,难以走向实际量产,最大障碍就是界面缺陷。二维材料表面特殊,直接沉积介电绝缘层时,极易产生缝隙、杂质,出现电子散射现象,直接造成晶体管性能跳水,稳定性达不到商用标准。

本次台积电的核心创新,并非简单选用新材料,而是独创外延界面工程,攻克了困扰行业多年的界面难题。团队在超高真空环境下,在二硫化钼表面生长一层仅0.42纳米的氧化铝缓冲层,实现近乎零损伤的贴合,如同搭建精密的原子级缓冲底座,既抑制漏电问题,又保全电子传输效率,解决了二维材料“理论性能强,实际不稳定”的致命短板。

实测数据显示,在等效氧化层厚度1nm条件下,该晶体管跨导达到0.45 mS/μm,开关响应、电压增益等核心指标处于全球顶尖水平,漏电流被有效控制。更具现实意义的是,这套新工艺可以兼容现有芯片制造体系,不需要完全推倒重建产线,能够显著降低下一代超微芯片的量产门槛。目前ASML、应用材料、泛林集团等全球半导体设备龙头,已经开始针对二硫化钼工艺做设备适配,印证这条技术路线的产业价值。



这项底层技术突破,将给终端产品带来深远影响。面向消费电子,后硅时代的芯片可以在同等体积下实现更强算力,同时压低发热,改善手机等设备的续航与温控表现。对于高速扩张的AI行业意义更为重大,大模型训练、海量数据运算对算力、功耗、稳定性要求严苛,硅基芯片逐渐力不从心,二硫化钼晶体管技术,将为新一代AI算力硬件提供全新的技术底座。

当然也要客观看待,当前成果还属于实验室器件层面,距离大规模商用量产仍需要时间打磨。但它标志着芯片行业的竞争逻辑正在转变,未来的博弈不再仅仅比拼光刻制程数字,新材料、原子级界面工程将成为核心赛场。

硅基芯片不会瞬间退出舞台,但摩尔定律想要继续向前延伸,必须打开后硅时代的新窗口。台积电这次技术攻坚,抢占二维半导体的先发赛道,为全球先进制程的下一步演进指明方向,半导体产业的下半场,已经悄然拉开序幕。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
重磅打“虎”,一个月前曾出席公开活动

重磅打“虎”,一个月前曾出席公开活动

中国新闻周刊
2026-10-14 15:53:55
日方声称“绝不能接受‘中国代表团访问日俄争议岛屿’”,外交部回应

日方声称“绝不能接受‘中国代表团访问日俄争议岛屿’”,外交部回应

环球网资讯
2026-10-14 15:33:53
南京博物院原院长徐湖平因肺癌去世

南京博物院原院长徐湖平因肺癌去世

记录刘杰
2026-10-14 14:00:14
“爱用洗衣凝珠的人天塌了”冲上热搜,男子称妻子使用洗衣凝珠时,里面的液体不慎溅入眼睛,一块眼角膜被腐蚀

“爱用洗衣凝珠的人天塌了”冲上热搜,男子称妻子使用洗衣凝珠时,里面的液体不慎溅入眼睛,一块眼角膜被腐蚀

极目新闻
2026-10-13 17:51:30
台媒引述美媒报道称FBI逮捕1名美国女性,此人涉嫌在大陆官员授意下监视赖清德之子,国台办:坚决反对民进党当局勾连外部势力胡编乱造

台媒引述美媒报道称FBI逮捕1名美国女性,此人涉嫌在大陆官员授意下监视赖清德之子,国台办:坚决反对民进党当局勾连外部势力胡编乱造

政知新媒体
2026-10-14 10:55:06
装修公司试水“电子榨菜”,狂“赚”16.53亿

装修公司试水“电子榨菜”,狂“赚”16.53亿

中国新闻周刊
2026-10-14 12:10:09
开拓者轻取国王:阿夫迪亚26+9 杨瀚森末节登场4+6+1帽

开拓者轻取国王:阿夫迪亚26+9 杨瀚森末节登场4+6+1帽

醉卧浮生
2026-10-14 12:29:08
现代韦小宝?贵州男子4女伴4娃,正妻是商K公主,正脸、家境曝光

现代韦小宝?贵州男子4女伴4娃,正妻是商K公主,正脸、家境曝光

两只米老鼠
2026-10-13 23:41:20
杨振宁去世1年,翁帆首谈感情,如果人生重来,她会放弃这个想法

杨振宁去世1年,翁帆首谈感情,如果人生重来,她会放弃这个想法

普陀动物世界
2026-10-14 11:08:33
震惊!“商务密室逃脱”披着娱乐外衣横空出世,网友:据说名字很正,玩一次能回味很久

震惊!“商务密室逃脱”披着娱乐外衣横空出世,网友:据说名字很正,玩一次能回味很久

火山詩话
2026-10-14 07:37:36
“这就是穿碳板鞋的下场”,初中男孩走路姿势给人看懵了,家长全然不知

“这就是穿碳板鞋的下场”,初中男孩走路姿势给人看懵了,家长全然不知

熙熙说教
2026-10-13 16:28:55
从昇腾 950 超节点看,系统能力成为Agentic AI 时代算力核心 | 前沿在线

从昇腾 950 超节点看,系统能力成为Agentic AI 时代算力核心 | 前沿在线

前沿在线
2026-09-23 22:39:10
悲剧!四川33岁美女摊主遭顾客差评后跳河,网友:这可能只是压倒骆驼的最后一根稻草

悲剧!四川33岁美女摊主遭顾客差评后跳河,网友:这可能只是压倒骆驼的最后一根稻草

火山詩话
2026-10-14 09:27:14
奇人黄奇帆的奇幻漂流

奇人黄奇帆的奇幻漂流

刘胜军经济学大局观
2026-10-14 15:15:28
一块不该出现的石头,若上面的记载是真的,那将彻底改写人类历史

一块不该出现的石头,若上面的记载是真的,那将彻底改写人类历史

掠影后有感
2026-10-14 09:16:58
尊界最新报告:你发癫,人家问地你答天

尊界最新报告:你发癫,人家问地你答天

亮见
2026-10-13 12:39:56
乌克兰官员:“星链”限速致乌军多个任务中断,事先并未收到相关警告

乌克兰官员:“星链”限速致乌军多个任务中断,事先并未收到相关警告

扬子晚报
2026-10-14 15:31:18
女孩嫌45岁的男友不行,先睡老板再和同学一夜情,07年3次约网友睡觉被杀

女孩嫌45岁的男友不行,先睡老板再和同学一夜情,07年3次约网友睡觉被杀

汉史趣闻
2026-10-14 13:21:38
年内会发生股灾吗?

年内会发生股灾吗?

周子衡
2026-10-14 07:46:34
太惊悚了!中国大学生在东南亚的黑市价是20-70万…

太惊悚了!中国大学生在东南亚的黑市价是20-70万…

慧翔百科
2026-10-14 12:24:17
2026-10-14 16:59:00
疯狂小菠萝 incentive-icons
疯狂小菠萝
科技原创作者
1504文章数 2649关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苹果iPhone Duo完成大模型备案

头条要闻

女演员赴美游学遇"刚交学费即倒闭" 美高校出现倒闭潮

头条要闻

女演员赴美游学遇"刚交学费即倒闭" 美高校出现倒闭潮

体育要闻

巴萨4比1加拉塔萨雷:亚马尔杀穿地狱

娱乐要闻

胡歌觉得仙剑三很幼稚,忘了来时路?

财经要闻

赫尔曼・西蒙拆解下一轮产业机会

汽车要闻

豪华智能全拉满 比亚迪大汉不止旗舰级舒适

态度原创

旅游
手机
游戏
本地
公开课

旅游要闻

瞰中国|内蒙古:多彩东胜 秋景如画

手机要闻

HomePod mini 2将在10月30号发售 新增粉色、绿色

《塞尔达传说:时之笛》NS2版40周年手柄开放预订

本地新闻

这个十一,林都伊春彻底出圈!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版