2016年半导体材料领域十大突破

2016年对半导体行业来说是风起云涌。为了度过难关，各大企业不是一头扎进了可怕的收购潮，就是加大力度展开技术研发。2020-03-30 竟然我们来看一看2016年半导体材料都再次发生了哪些突破。

一、硅基导模量子构建光学芯片研制成功7月份，中国科技大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学戴道锌教授合作，首次研制成功硅基导膜量子构建芯片，他们在硅光子构建芯片上利用硅纳米光波导中有所不同的能量传输模式，作为量子信息编码的新维度，构建了单光子态和量子纠结态在偏振、路径、波导模式等有所不同维度之间的相干性切换，其干预可见度皆多达90%，为构建量子光学芯片上光子多个维度的操控和切换获取了最重要实验依据。二、首个超越物理无限大的1nm晶体管问世10月7日对于普通人来说有可能没什么意义，但对于计算机技术界来说意味著是一个铭记的日子。

据外媒报导，劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队超越了物理无限大，将现有最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm。三、碳纳米晶体管性能首次打破硅晶体管美国研究人员于9月6日宣告，他们顺利制取出有一种碳纳米晶体管，其性能首次打破现有硅晶体管，未来将会为碳纳米晶体管将来代替硅晶体管铺平道路。硅是目前主流半导体材料，普遍应用于各种电子元件。

但受限于硅的自身性质，传统半导体技术被指出早已无穷大无限大。碳纳米管具备硅的半导体性质，科学界期望利用它来生产速度更加慢、能耗更加较低的下一代电子元件，使智能手机和笔记本电脑等设备的电池寿命更长、无线通信速率和计算速度更加慢。

但长期以来，碳纳米管用于晶体管面对一系列挑战，其性能仍然领先于硅晶体管和砷化镓晶体管。美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在美国《科学进展》杂志上讲解了他们解决的多重艰难。

四、“石墨烯之父”找到比石墨烯更佳的半导体——硒简化铟（InSe）石墨烯只有一层原子那么薄，具备无可比拟的导电性。全世界的专家们都在飨宴石墨烯在未来电路中的应用于。尽管有那么多的头脑属性，石墨烯却没能隙（energygap）。

不同于普通的半导体，它的化学展现出更加看起来金属。这使得它在类似于晶体管的应用于上前景黯淡。这项新发现证明，硒简化铟晶体可以做到得只有几层原子那么厚。

它已展现出出有大幅度高于硅的电子属性。而硅是2020-03-30 的电子元器件（特别是在是芯片）所广泛用于的材料。更加最重要的是，跟石墨烯有所不同，硒简化铟的能隙相当大。这使得它制成的晶体管可以很更容易地打开/重开。

这一点和硅很像，使硒简化铟沦为硅的理想替代材料。人们可以用它来制作下一代超高速的电子设备。五、人类首次飞秒摄制到了半导体材料内部的电子运动电子是一种亚原子粒子，归属于轻子的一种。长期以来，由于它的质量小（9.1x10-31千克），速度快（绕行原子核一周只必须1.8x10-16秒），虽然用处普遍，却无法观测。

2008年2月，来自瑞典的几位科学家首次摄制到了单个电子的视频，构建了历史性的突破。然而，想摄制液体内部的电子，因为电子数量众多、环境简单，堪称难上加难。长期以来，科学家们没寻找任何必要观测的方法。如今，来自冲绳科学技术大学院大学（OkinawaInstituteofScienceandTechnologyGraduateUniversity，OIST）的科学家们用他们的“飞秒照相机”顺利地首次拍下了材料内部电子的运动轨迹，再次构建了突破。

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