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复旦大学团队打造目前为止全球最大规模的二维半导体微处理器
2025年04月03日 17:05:55
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5134
近日，复旦大学周鹏、包文中团队成功打造了是目前为止全球最大规模的二维半导体微处理器——“无极”，引起了学术界的激烈讨论。
二维半导体指那些电子仅能在两个维度(平面)自由运动的原子级晶体材料。这类材料具有独特的原子级厚度和量子限域效应，被认为是材料科学领域的前沿突破，有望能颠覆传统电子器件的设计范式。
与传统材料相比，单原子层特性赋予了该类材料更灵敏的感受光、热、力等外界刺激的能力，因此更适合用于传感器和柔性电子的开发，目前常见的二维半导体材料体系包括以石墨烯为代表的碳基材料，以二硫化钼为代表的过渡金属硫化物，以硒化铟为代表的主族金属硫化物，以及以范德华异质结为代表的新兴材料。
然而想要将二维半导体应用到电子器件的设计生产中，却同样有着诸多难点。尤其是在微处理器生产上，由于与传统硅基半导体相比，二维半导体材料更加脆弱，因此加工难度也显著提升。也正因如此，生产高规格的二维半导体微处理器成为了一个颇受业界关注的课题。
近日，复旦大学周鹏、包文中团队成功打造了是目前为止全球最大规模的二维半导体微处理器——“无极”，引起了学术界的激烈讨论。据悉，“无极”是目前首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器，集成晶体管达5900个。而这块处理器的背后更涉及到诸多突破性技术。
依据相关报道介绍，“无极”的工艺流程非常复杂，因此在优化过程中借助了人工智能的帮助，通过“原子级界面精准调控+全流程AI算法优化”双引擎，研发团队实现了从材料生长到集成工艺的精准控制，有效的提升晶体管良率。
更重要的一点是，“无极”的电路集成工艺中，有七成左右的工序可直接沿用现有硅基生产线成熟技术，而核心的二维特色工艺也已构建包含20余项工艺发明专利，结合专用工艺设备的自主技术体系，为未来的产业化落地铺平道路。
不过从目前的技术应用来看，现阶段二维半导体将会与传统的硅基半导体处于互补关系，未来会有很长一段时间将会在市场上共存。而随着相关技术的不断发展，二维半导体微处理器逐渐影响整个市场的需求，并对相关产业产生深远影响。
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