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作者:年负
中国科学技术大学副研究员、知名科普达人袁岚峰老师举行了一次关于中国芯片之“难”的演讲,向大众科普了为什么自主生产芯片会这么“难”。
这几年来,美国对于华为等中国高新科技企业的制裁,特别是在出口芯片上的“卡脖子”,让我们意识到了芯片的重要性。与此同时,大众也对芯片的认识有着许多误区。
许多人甚至认为,中国在两年时间内就可以造出高端芯片。还有人把芯片和两弹一星作比较,认为中国能够自主研发两弹一星,那么也能够很快自主研发芯片。
芯片很“难”
袁岚峰认为,大众拿两弹一星和芯片做对比是不准确的。两弹一星的难度在于国家是否能够生产出核材料,芯片的难度在于精密制造。而且大家要对中国的芯片有一个准确的认知,那就是我们的芯片水平和世界差距非常大。
袁岚峰介绍,芯片中最主要的力量来自半导体。半导体不同于导体和绝缘体,可以选择导电或不导电,半导体中最基本的元件是三极管,而且我们要有一个认识,芯片很小,小到纳米都可以成为它的常用单位,小到它可以代表目前人类精密制造的最高水平。
我们不能单纯地制定所谓的“两年计划”,又或者把两弹一星和芯片相比较。因为精密制造是中国和世界先进水平相差最远的方向,甚至可以说远远落后于美国和欧洲,我们需要对芯片很“难”有一个认知。
如何制造芯片
袁岚峰称,芯片制造有五个阶段,但是每一步都很难。第一步,把沙子转化成多晶硅;第二步,把多晶硅提炼成单晶硅,再切割成晶圆;第三步,在晶圆上制造各种器件;第四步,把芯片封装起来;第五步,做最后的测试。
每一步的纯度和标准都要做到极致,否则差之毫厘,失之千里。袁岚峰表示,第三步是芯片制造的难中之难,光刻是其中的核心技术。光刻技术能够保持高精度,也拥有很高的生产效率。这也是为什么我国的芯片会被“卡脖子”,因为我们没有高端的光刻机。
制造一个芯片需要几百道工序,所采用的全部都是尖端技术。中国在芯片制造上的落后,代表的是一大片尖端技术的落后,如果想要自主生产芯片,中国还需要通过不断的努力和巨大的改革。
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