芯片技术

不可思议的芯片技术

《论语·学而》当中有一句话叫“如切如磋、如琢如磨”。宋代的大学者朱熹有这样的注语：“严治骨角者，即切之而复蹉之；治玉石者，既琢之而复磨之，治之已精，而益求其精业”。这句话的意思也就是精益求精，这个词用在集成电路或者芯片上是较贴切不过的。
下图是2007年国际半导体技术路线图。图中纵轴指的是可以沿着摩尔定律一直不断的微缩下去，到今天为止，工艺技术节点已经来到了7nm，很快5nm也将随之而来。横轴是各种不同半导体技术和传感器等产品多样化的发展路径。

技术前进的脚步**停歇，当下我们还在探索更进一步的技术。7nm和5nm甚至更低的工艺之后是什么？后CMOS时代，将有新型晶体管的问世。芯片尺寸的微缩还远远没有走到尽头。例如人们已经基于二维材料制备出了1nm晶体管。
但魏少军教授也提到，作为一个唯物主义者，任何一个单一的事物总要走到尽头，特别是今天的线性技术，它事实上存在4个重要的极限：
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物理极限：就是较小尺寸，现在看起来如果我们的材料上没有太大突破的话，我们较小尺寸可能在1nm左右，到2030年前后，晶体管的特征尺寸可能会接近1.5nm；

功耗极限：是指在物理极限下的器件功耗密度将达到上千瓦/cm²；
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工艺极限：将CMOS推向极限需要革命性的材料和器件创新，在这过程中，必然遭遇巨大的技术和工程障碍；
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经济极限：要实现上述各类技术创新必将引起制造和开发费用较急剧上升，因而只有少数**化的企业才可以支撑。