复旦团队:近三年内二维半导体可能“破局”落地

类别:业界动态  出处:中国电子报  发布于:2025-04-08 11:14:31 | 439 次阅读

  复旦大学、绍芯实验室周鹏/包文中团队成功研制出全球首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极”,创造了全球二维芯片的工程性规模验证纪录。相关成果已在国际期刊《自然》上发表。随着摩尔定律逐渐接近物理极限,具有单个原子层厚度的二维半导体成为破局的关键。如何将二维半导体材料应用于集成电路是业界正在探索的方向,其中的核心难题在于,要将这些原子级精密元件组装成完整的集成电路系统,依旧受制于工艺精度与规模匀性的协同良率控制。值得关注的是,此次复旦大学团队发布的成果突破二维半导体电子学工程化瓶颈,首次实现了5900个晶体管的集成度。
  据了解,“无极”微处理器基于单层二硫化钼(MoS)二维半导体材料打造,不依赖于先进的EUV光刻机,采用自主研发的特色集成工艺,依托开源简化指令集计算架构(RISC-V),实现了从材料、架构到流片的全链条自主研发,其集成工艺优化程度和规模化电路验证结果,均达到国际同期水平。复旦大学教授周鹏向《中国电子报》记者表示,此次成果改变了工业界的传统认知,证明了新材料应用在集成电路上的可行性,并在一些应用场景上具备独特优势。对于二维半导体而言,一定要找到它在应用上全面超越现有技术的独特的“点”,有了这个支撑之后,属于二维半导体或者说二维电子学的时代才会真正来临。在周鹏看来,这个“点”在近三年里就有可能落地。“未来人类把晶体管做成什么材料其实并不确定,不管是产业界还是学术界都应该保留探索的空间。”周鹏表示,当前二维半导体微米级的工艺已能实现硅基纳米级芯片的功耗水平,未来通过产业化制造将兼具更快速度和更低功耗的优势。此类二维芯片有望推动人工智能更广泛的应用,特别是在无人机、机器人等需要低功耗算力的移动端场景。在产业化方面,团队将着力推进与现有硅基生产制造线的融合,推动二维半导体电子器件从实验室走向市场,实现规模化商业应用。
关键词:半导体

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