西班牙《世界報》網(wǎng)站近日報道稱,,芯片危機影響到了幾乎所有的工業(yè)活動,,從汽車到手機或視頻游戲的制造,。最糟糕的是沒有人知道它什么時候結束,。
報道表示,芯片危機在最糟糕的時刻爆發(fā)了——第6波疫情,、交通支出泡沫和各種不可預測的不幸(日本工廠火災,、美國得克薩斯州風暴等)匯集在一起,,迫使芯片工廠紛紛關閉。
但實際上,,報道認為這個問題遲早會爆發(fā),,因為整個歐洲還沒有達到世界芯片產(chǎn)量的10%。那么,,有解決的辦法嗎,?有,但短期內無法實現(xiàn)——現(xiàn)在投資的任何東西都需要數(shù)年時間才能反映在工業(yè)生產(chǎn)中,。歐洲正在拼命趕上制造芯片熱潮時錯過的那班車。
報道認為,,更重要的是引領下一代集成電路技術,,其中,石墨烯等具有驚人特性的材料已經(jīng)開始從實驗室躍入日常生活,,并將在其中發(fā)揮重要作用,。歐盟已經(jīng)開始致力于這項新技術的研發(fā),但傳統(tǒng)的硅半導體在中期內仍將是必不可少的,。
“現(xiàn)在要想替代硅非常困難”,,西班牙阿拉貢納米科學與材料研究所的研究員勞爾·阿雷納爾坦言,“硅的性能良好,。它是一種在純度方面可以控制得很好的材料,,而且成本非常低。一旦將硅材料的這些優(yōu)點放在比較的天平上,,硅就很難被擊敗,。然而,幾十年來,,人們一直在尋找硅的替代品,,近年來更是如此,因為硅材料正在達到減小晶體管尺寸的物理極限,?!?/p>
主要的替代方案之一是所謂的二維材料——即那些具有長度和寬度、但厚度僅一兩個原子的材料,,因此它們實際上幾乎沒有厚度,。由碳原子的6邊形晶格組成的石墨烯材料是最受歡迎的。由這種材料制成的芯片有朝一日可能會取代硅芯片,,但該設想在未來幾年內還難以實現(xiàn),,這方面仍有待進一步研究。最重要的是,,有必要確保這些未來材料能夠以可接受的成本進行可靠的生產(chǎn),。
“歐洲在石墨烯研究和技術開發(fā)方面處于有利地位,,而且正在采取正確的研發(fā)步驟,”西班牙石墨烯公司的科學總監(jiān)阿馬婭·蘇魯圖薩說,。西班牙石墨烯公司是一家專門從事石墨烯材料研發(fā)的企業(yè),。事實上,歐盟在2013年投資了10億歐元,,以推動之后10年內的石墨烯技術發(fā)展,。最近一年來,石墨烯材料的3條試驗生產(chǎn)線已經(jīng)投入運行,。蘇魯圖薩還稱,,“我們想表明石墨烯材料具有競爭優(yōu)勢,它可以在芯片內實現(xiàn)我們想要的目標,,我們正走在正確的軌道上,。”
情況并非總是如此,,由于在歐洲生產(chǎn)芯片的成本更高,,所有生產(chǎn)都被外包給了亞洲?!耙苍S這不是正確的策略,,我們應該保留一個小生產(chǎn)基地,這樣才能供應本地的芯片需求,,”蘇魯圖薩坦言,,“我相信歐盟現(xiàn)在已經(jīng)意識到了當時采取的策略是不正確的,并且想要把這件事情做好,。歐盟一直在為未來投資研發(fā)有前途的材料,。從錯誤中吸取教訓是明智的。石墨烯可能將成為應對未來芯片危機的B計劃,?!?/p>
在此之前,也許在未來5年內,,石墨烯將推動其他技術的發(fā)展,,例如生物醫(yī)學傳感器和夜視攝像頭等。此外,,它很可能將成為下一代芯片的一部分——在這種情況下,,石墨烯將增強硅的性能,而不是完全取代它,。
“只用二維材料制造集成電路是可能的,,事實上已經(jīng)有一些原型產(chǎn)品,但目前,,它們與用現(xiàn)有硅技術生產(chǎn)的芯片在集成度,、成本,、可靠性和效率方面還相差甚遠,”西班牙格拉納達大學納米電子學,、石墨烯和二維材料實驗室的負責人弗朗西斯科·加米斯指出,。