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復旦大學團隊打造目前為止全球最大規模的二維半導體微處理器
2025年04月03日 17:05:55
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：416
近日，復旦大學周鵬、包文中團隊成功打造了是目前為止全球最大規模的二維半導體微處理器——“無極”，引起了學術界的激烈討論。
二維半導體指那些電子僅能在兩個維度(平面)自由運動的原子級晶體材料。這類材料具有獨特的原子級厚度和量子限域效應，被認為是材料科學領域的前沿突破，有望能顛覆傳統電子器件的設計范式。
與傳統材料相比，單原子層特性賦予了該類材料更靈敏的感受光、熱、力等外界刺激的能力，因此更適合用于傳感器和柔性電子的開發，目前常見的二維半導體材料體系包括以石墨烯為代表的碳基材料，以二硫化鉬為代表的過渡金屬硫化物，以硒化銦為代表的主族金屬硫化物，以及以范德華異質結為代表的新興材料。
然而想要將二維半導體應用到電子器件的設計生產中，卻同樣有著諸多難點。尤其是在微處理器生產上，由于與傳統硅基半導體相比，二維半導體材料更加脆弱，因此加工難度也顯著提升。也正因如此，生產高規格的二維半導體微處理器成為了一個頗受業界關注的課題。
近日，復旦大學周鵬、包文中團隊成功打造了是目前為止全球最大規模的二維半導體微處理器——“無極”，引起了學術界的激烈討論。據悉，“無極”是目前首款基于二維半導體材料的32位RISC-V架構微處理器，集成晶體管達5900個。而這塊處理器的背后更涉及到諸多突破性技術。
依據相關報道介紹，“無極”的工藝流程非常復雜，因此在優化過程中借助了人工智能的幫助，通過“原子級界面精準調控+全流程AI算法優化”雙引擎，研發團隊實現了從材料生長到集成工藝的精準控制，有效的提升晶體管良率。
更重要的一點是，“無極”的電路集成工藝中，有七成左右的工序可直接沿用現有硅基生產線成熟技術，而核心的二維特色工藝也已構建包含20余項工藝發明專利，結合專用工藝設備的自主技術體系，為未來的產業化落地鋪平道路。
不過從目前的技術應用來看，現階段二維半導體將會與傳統的硅基半導體處于互補關系，未來會有很長一段時間將會在市場上共存。而隨著相關技術的不斷發展，二維半導體微處理器逐漸影響整個市場的需求，并對相關產業產生深遠影響。
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