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應對未來芯片危機：歐洲致力于石墨烯等二維材料研發
來源:參考消息網
報道表示，芯片危機在最糟糕的時刻爆發了——第6波疫情、交通支出泡沫和各種不可預測的不幸（日本工廠火災、美國得克薩斯州風暴等）匯集在一起，迫使芯片工廠紛紛關閉。
但實際上，報道認為這個問題遲早會爆發，因為整個歐洲還沒有達到世界芯片產量的10%。那么，有解決的辦法嗎？有，但短期內無法實現——現在投資的任何東西都需要數年時間才能反映在工業生產中。歐洲正在拼命趕上制造芯片熱潮時錯過的那班車。
報道認為，更重要的是引領下一代集成電路技術，其中，石墨烯等具有驚人特性的材料已經開始從實驗室躍入日常生活，并將在其中發揮重要作用。歐盟已經開始致力于這項新技術的研發，但傳統的硅半導體在中期內仍將是必不可少的。
“現在要想替代硅非常困難”，西班牙阿拉貢納米科學與材料研究所的研究員勞爾·阿雷納爾坦言，“硅的性能良好。它是一種在純度方面可以控制得很好的材料，而且成本非常低。一旦將硅材料的這些優點放在比較的天平上，硅就很難被擊敗。然而，幾十年來，人們一直在尋找硅的替代品，近年來更是如此，因為硅材料正在達到減小晶體管尺寸的物理極限。”
主要的替代方案之一是所謂的二維材料——即那些具有長度和寬度、但厚度僅一兩個原子的材料，因此它們實際上幾乎沒有厚度。由碳原子的6邊形晶格組成的石墨烯材料是最受歡迎的。由這種材料制成的芯片有朝一日可能會取代硅芯片，但該設想在未來幾年內還難以實現，這方面仍有待進一步研究。最重要的是，有必要確保這些未來材料能夠以可接受的成本進行可靠的生產。
“歐洲在石墨烯研究和技術開發方面處于有利地位，而且正在采取正確的研發步驟，”西班牙石墨烯公司的科學總監阿馬婭·蘇魯圖薩說。西班牙石墨烯公司是一家專門從事石墨烯材料研發的企業。事實上，歐盟在2013年投資了10億歐元，以推動之后10年內的石墨烯技術發展。最近一年來，石墨烯材料的3條試驗生產線已經投入運行。蘇魯圖薩還稱，“我們想表明石墨烯材料具有競爭優勢，它可以在芯片內實現我們想要的目標，我們正走在正確的軌道上。”
情況并非總是如此，由于在歐洲生產芯片的成本更高，所有生產都被外包給了亞洲。“也許這不是正確的策略，我們應該保留一個小生產基地，這樣才能供應本地的芯片需求，”蘇魯圖薩坦言，“我相信歐盟現在已經意識到了當時采取的策略是不正確的，并且想要把這件事情做好。歐盟一直在為未來投資研發有前途的材料。從錯誤中吸取教訓是明智的。石墨烯可能將成為應對未來芯片危機的B計劃。”
在此之前，也許在未來5年內，石墨烯將推動其他技術的發展，例如生物醫學傳感器和夜視攝像頭等。此外，它很可能將成為下一代芯片的一部分——在這種情況下，石墨烯將增強硅的性能，而不是完全取代它。
“只用二維材料制造集成電路是可能的，事實上已經有一些原型產品，但目前，它們與用現有硅技術生產的芯片在集成度、成本、可靠性和效率方面還相差甚遠，”西班牙格拉納達大學納米電子學、石墨烯和二維材料實驗室的負責人弗朗西斯科·加米斯指出。
