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半導體新材料成為半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新突破?4月17日-18日，第十五屆中國電子信息技術年會在兩江新區(qū)舉行，在18日舉行的年會主論壇上，多位兩院院士為在場的2000余名觀眾分享了未來電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的亮點、趨勢，其中半導體新材料成為不少專家重點關注的內(nèi)容。

郝躍：寬禁帶半導體已大規(guī)模應用

在中國加速推進碳達峰、碳中和的背景下，能大幅降低電力傳輸中能源消耗的寬禁帶半導體正成為中國半導體行業(yè)研究的重點。

中國科學院院士、中國電子學會副理事長、西安電子科技大學教授郝躍稱，目前寬禁帶半導體已經(jīng)在汽車、衛(wèi)生等領域得到了大規(guī)模應用。其中在汽車領域，運用寬禁帶半導體之后，電動汽車可在同樣電力驅(qū)動下完成更長的里程。

而在未來新的6G通信領域，郝躍預測，6G通信2030年或?qū)M入產(chǎn)業(yè)化，未來寬禁帶半導體釋放巨大市場潛力和強大發(fā)展動力。

為進一步占領寬禁帶半導體研發(fā)的制高點，中國還在2020年成立了寬禁帶半導體器件與集成電路國家工程研究中心，目前已經(jīng)在氮化鎵半導體設備、氮化鎵毫米波功率器件等多個領域取得了技術突破。

“中國已經(jīng)提出了‘3060碳排放目標’，也讓寬禁帶半導體用了更加廣闊的前景。當然我們也還需要不斷努力，在電力總量攀升的同時降低傳輸過程中的消耗，推動碳達峰、碳中和目標早日實現(xiàn)。”郝躍說。

彭練矛：碳基技術有望取代硅基技術

中國科學院院士、北京大學教授彭練矛表示，隨著芯片制造工藝逼近2nm，傳統(tǒng)的硅基芯片材料的潛力已基本被挖掘殆盡，無法滿足行業(yè)未來進一步發(fā)展的需要，啟用新材料是公認的從根本上解決芯片性能問題的出路。

彭練矛指出，碳納米管擁有完美的結(jié)構(gòu)、超薄的導電通道、極高的載流子遷移率和穩(wěn)定性，未來有望取代傳統(tǒng)的硅基集成電路技術。面向后摩爾時代，中國經(jīng)過近二十年的努力，現(xiàn)已基本解決ITRS提出的碳納米管5+挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了整套的碳納米管集成電路和光電器件制備技術，同時也在碳納米管的無摻雜技術研究方面取得重大突破，使得我國在碳基芯片的基礎研究方面邁入全球發(fā)展前列。

暢想未來，彭練矛認為碳基技術有望全方位影響現(xiàn)有半導體產(chǎn)業(yè)格局。我國應抓住這一歷史機遇，從材料開始，總結(jié)過往經(jīng)驗，通過發(fā)展碳基芯片，實現(xiàn)中國芯的彎道超車。現(xiàn)有研究已經(jīng)從科學和技術角度，證明碳基集成電路擁有超越硅基的無限潛力，亟待解決的則是產(chǎn)業(yè)領域的工程性問題，實現(xiàn)技術的落地與實用化。

尹浩：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正處于窗口期

全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正處在格局創(chuàng)立的關鍵期和規(guī)?；瘮U張的窗口期。中國科學院院士尹浩說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有網(wǎng)絡、平臺、數(shù)據(jù)、安全四大體系。其中網(wǎng)絡體系是基礎，涵蓋設計、研發(fā)、生產(chǎn)、管理等各環(huán)節(jié)人、機、物的泛在深度互聯(lián)。而5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的落地應用、融合發(fā)展也面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先是跨界融合仍不充分。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨界融合的知識難度、細分市場的專業(yè)性要求都更高。運營商、設備商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)間的行業(yè)壁壘仍較高。企業(yè)間融合融通、相互促進、共生共享的產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未形成。其次是工業(yè)應用場景多樣，網(wǎng)絡部署復雜，標準化建設的難度也較大。三是商業(yè)模式尚不清晰。不同服務、不同場景，對于網(wǎng)絡的帶寬要求、網(wǎng)絡資源消耗以及對運營商運維體系的復雜程度要求不同。

對此，尹浩表示，創(chuàng)新發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，核心關鍵是打牢網(wǎng)絡基礎。實現(xiàn)生產(chǎn)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈全要素的網(wǎng)絡化安全可靠互聯(lián)仍面臨諸多問題。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應用前景廣闊，充滿挑戰(zhàn)，不過需要重視相關領域基礎理論與方法創(chuàng)新。(記者 雍黎 通訊員 謝力)