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半導(dǎo)體新材料成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新突破?4月17日-18日，第十五屆中國(guó)電子信息技術(shù)年會(huì)在兩江新區(qū)舉行，在18日舉行的年會(huì)主論壇上，多位兩院院士為在場(chǎng)的2000余名觀眾分享了未來(lái)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的亮點(diǎn)、趨勢(shì)，其中半導(dǎo)體新材料成為不少專(zhuān)家重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

郝躍：寬禁帶半導(dǎo)體已大規(guī)模應(yīng)用

在中國(guó)加速推進(jìn)碳達(dá)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(dǎo)體正成為中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)研究的重點(diǎn)。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、西安電子科技大學(xué)教授郝躍稱(chēng)，目前寬禁帶半導(dǎo)體已經(jīng)在汽車(chē)、衛(wèi)生等領(lǐng)域得到了大規(guī)模應(yīng)用。其中在汽車(chē)領(lǐng)域，運(yùn)用寬禁帶半導(dǎo)體之后，電動(dòng)汽車(chē)可在同樣電力驅(qū)動(dòng)下完成更長(zhǎng)的里程。

而在未來(lái)新的6G通信領(lǐng)域，郝躍預(yù)測(cè)，6G通信2030年或?qū)?huì)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，未來(lái)寬禁帶半導(dǎo)體釋放巨大市場(chǎng)潛力和強(qiáng)大發(fā)展動(dòng)力。

為進(jìn)一步占領(lǐng)寬禁帶半導(dǎo)體研發(fā)的制高點(diǎn)，中國(guó)還在2020年成立了寬禁帶半導(dǎo)體器件與集成電路國(guó)家工程研究中心，目前已經(jīng)在氮化鎵半導(dǎo)體設(shè)備、氮化鎵毫米波功率器件等多個(gè)領(lǐng)域取得了技術(shù)突破。

“中國(guó)已經(jīng)提出了‘3060碳排放目標(biāo)’，也讓寬禁帶半導(dǎo)體用了更加廣闊的前景。當(dāng)然我們也還需要不斷努力，在電力總量攀升的同時(shí)降低傳輸過(guò)程中的消耗，推動(dòng)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。”郝躍說(shuō)。

彭練矛：碳基技術(shù)有望取代硅基技術(shù)

中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)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(wú)法滿(mǎn)足行業(yè)未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展的需要，啟用新材料是公認(rèn)的從根本上解決芯片性能問(wèn)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(dǎo)電通道、極高的載流子遷移率和穩(wěn)定性，未來(lái)有望取代傳統(tǒng)的硅基集成電路技術(shù)。面向后摩爾時(shí)代，中國(guó)經(jīng)過(guò)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(shí)現(xiàn)了整套的碳納米管集成電路和光電器件制備技術(shù)，同時(shí)也在碳納米管的無(wú)摻雜技術(shù)研究方面取得重大突破，使得我國(guó)在碳基芯片的基礎(chǔ)研究方面邁入全球發(fā)展前列。

暢想未來(lái)，彭練矛認(rèn)為碳基技術(shù)有望全方位影響現(xiàn)有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。我國(guó)應(yīng)抓住這一歷史機(jī)遇，從材料開(kāi)始，總結(jié)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)發(fā)展碳基芯片，實(shí)現(xiàn)中國(guó)芯的彎道超車(chē)?，F(xiàn)有研究已經(jīng)從科學(xué)和技術(shù)角度，證明碳基集成電路擁有超越硅基的無(wú)限潛力，亟待解決的則是產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的工程性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的落地與實(shí)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(guān)鍵期和規(guī)?；瘮U(kuò)張的窗口期。中國(guó)科學(xué)院院士尹浩說(shuō)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、安全四大體系。其中網(wǎng)絡(luò)體系是基礎(chǔ)，涵蓋設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、管理等各環(huán)節(jié)人、機(jī)、物的泛在深度互聯(lián)。而5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的落地應(yīng)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(shí)難度、細(xì)分市場(chǎng)的專(zhuān)業(yè)性要求都更高。運(yùn)營(yíng)商、設(shè)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(jìn)、共生共享的產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未形成。其次是工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景多樣，網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的難度也較大。三是商業(yè)模式尚不清晰。不同服務(wù)、不同場(chǎng)景，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求、網(wǎng)絡(luò)資源消耗以及對(duì)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維體系的復(fù)雜程度要求不同。

對(duì)此，尹浩表示，創(chuàng)新發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，核心關(guān)鍵是打牢網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈全要素的網(wǎng)絡(luò)化安全可靠互聯(lián)仍面臨諸多問(wèn)題。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用前景廣闊，充滿(mǎn)挑戰(zhàn)，不過(guò)需要重視相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論與方法創(chuàng)新。(記者 雍黎 通訊員 謝力)