姓名：王成 学号：16140110062
学院：微电子学院
转载自：科技在前方
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【嵌牛导读】：中科院突然宣布，美科技界彻底沸腾，这一突破将是历史转折
【嵌牛鼻子】：半导体晶体
【嵌牛提问】：半导体晶体达到什么成就，距离美国最顶尖的技术还有多远的距离？
【嵌牛内容】：
众所周知，当今社会属于信息化网络的时代，而网络又离不开电子设备，电子设备的核心又是芯片。芯片却是我国最大的短板，正因为我国“缺芯少魂”的现状，才导致2018年美国对中兴的打压和制裁，差点将我国最大通讯企业之一的中兴抹杀掉。此事件之后，我国开始正视自己最大的“痛处”，全速发展中国芯片半导体产业。时至今日，我国多个芯片研发团队传出了令人振奋的消息。如果按照这个进度，我国芯片半导体产业将与世界最先进的台积电的差距是越来越小。
世界上最先进的半导体工艺已经进入到7nm工艺，而台积电是全球最先进7nm工艺技术的制造商。目前已经投放到市场的，华为麒麟990 5G、苹果A13、高通骁龙865等，都源自于台积电的7nm工艺制程。根据我国企业台积电表示，明年旗舰机标配的5nm工艺也将于2020年第一季度实现量产。芯片是越来越小，但其制作难度是越来越大，其中晶体管结构的限制至关重要，未来的工艺需要不断突破新型晶体管。
这不中国的芯片技术在晶体管的研究中，取得了新的突破。根据报道，早在今年上半年中国科学院微电子研究所殷华湘团队，已经在3nm晶体管的研究上取得了重大突破，3nm晶体管相等于人类DNA的宽度。现在市面上最先进的计算机芯片使用的是7nm晶体管，相比之下，3nm晶体管可以指数级地提高微芯片的性能并大幅减少其能源消耗。这意味着，中国在3nm芯片技术上的成就直接可以和在3nm较为强势的三星一起竞争。
不仅如此，根据最新的消息显示，我国的中科院在半导体晶体管领域再获重大突破！来自中科院的消息称，中科院微电子所先导中心朱慧珑研究员研发了一种新型垂直纳米环栅晶体管，它被视为2nm及以下工艺的主要技术候选，这一研究成果近日发表在国际微电子器件领域的顶级期刊《IEEE Electron Device Letters》上，获得多项中、美发明专利授权。甚至，美国相关权威人士也表示：这是历史的转折点。
那么到底什么是垂直纳米环栅晶体管呢？简单来说就是，从Intel首发22nm FinFET工艺之后，全球主要的半导体厂商在22/16/14nm节点开始启用FinFET鳍式晶体管，一直用到现在的7nm，未来5nm、4nm等节点也会使用FinFET晶体管，但3nm及之后的节点就要变了，三星在去年率先宣布3nm节点改用GAA环绕栅极晶体管。根据三星公布的3nm工艺的具体指标，与现在的7nm工艺相比，3nm工艺可将核心面积减少45%，功耗降低50%，性能提升35%。
如今中科院的这项研究成果意义非常重大，将成为2nm及以下技术的主要选取的晶体管器件，对美国甚至世界芯片制造行业有着推动的作用。不可否认，这项技术无论是对于中国，还是全球芯片领域，都是一个令人振奋的消息。在今年，对于中国芯片产业，是值得庆贺的一年。除了在芯片领域取得的成就外，前不久我国武汉光电国家研究中心的甘宗松团队，已经研发出9nm工艺光刻机，这款光刻机利用二束激光突破了衍射极限的限制！并且，这是中国独有的技术，完完全全是中国自主研发制造的光刻机。
中国的芯片技术取得的每一次突破和成功，都是值得我们肯定和鼓励的，也许它还没有目前市面上芯片那样成熟，功能没那么丰富，但这只是时间问题，中国的创造力并不属于任何一个国家。我们知道，中国的芯片基础起步很晚，长期处在被动地位，以至于美国将芯片当作武器牢牢地攥住了我们的命脉。华为却用行动告诉了我们，凡事不能求人，必须要靠自己。中国半导体产业正在飞速发展，并且以令人惊叹的速度，向世界最前沿冲刺！或许在几年后，半导体产业已经不再是中国的“痛”，反而会成为中国最大的资本，去获得在全球的绝对话语权。
