一纳米芯片的突破性研究由美国麻省理工学院(MIT)华裔科学家朱佳迪团队主导完成,其核心创新在于利用二维材料实现原子级晶体管堆叠,将芯片制程推进至1纳米节点,同时突破传统硅基芯片的物理极限。 这项技术不仅将芯片能耗降低至千分之一,更被业界视为“延续摩尔定律的关键”,为全球半导体产业带来颠覆性变革。
朱佳迪团队采用新型二维材料(如二硫化钼),通过低温外延沉积工艺,在8英寸硅晶圆上直接生长原子级厚度的晶体管层,解决了高温工艺损伤硅基电路的难题。其成果显著提升了电子迁移率(达35.9 cm²/V·s),并实现40纳米接触栅间距(CGP),性能远超传统硅基器件。该技术无需依赖极紫外光刻机(EUV),为芯片制造提供了更经济的替代方案。
中国南京大学王欣然教授团队也在1纳米领域取得重要进展,其研发的二硫化钼晶体管在IEDM大会上发布,驱动电流达0.79 mA/μm,开关比超10⁶,性能指标满足1纳米节点需求。中美两国的竞争表明,二维半导体已成为后摩尔时代的技术焦点,而人才争夺与产业链自主化是核心挑战。
未来,1纳米芯片的量产将依赖材料创新与异质集成技术的成熟。台积电、三星等企业已规划2026-2027年量产时间表,而中国正加速布局二维材料研究,试图通过“换道超车”打破技术封锁。这一赛道不仅是工艺的比拼,更是国家科研生态与人才战略的长期较量。