復旦團隊：近三年內二維半導體可能“破局”落地
作者：楊鵬岳 來源：中國電子報、電子信息產業網
近日，復旦大學、紹芯實驗室周鵬/包文中團隊成功研制出全球首款基于二維半導體材料的32位RISC-V架構微處理器“無極”，創造了全球二維芯片的最大工程性規模驗證紀錄。相關成果已在國際期刊《自然》上發表。
隨著摩爾定律逐漸接近物理極限，具有單個原子層厚度的二維半導體成為破局的關鍵。如何將二維半導體材料應用于集成電路是業界正在探索的方向，其中的核心難題在于，要將這些原子級精密元件組裝成完整的集成電路系統，依舊受制于工藝精度與規模勻性的協同良率控制。值得關注的是，此次復旦大學團隊發布的成果突破二維半導體電子學工程化瓶頸，首次實現了5900個晶體管的集成度。
據了解，“無極”微處理器基于單層二硫化鉬（MoS?）二維半導體材料打造，不依賴于先進的EUV光刻機，采用自主研發的特色集成工藝，依托開源簡化指令集計算架構（RISC-V），實現了從材料、架構到流片的全鏈條自主研發，其集成工藝優化程度和規模化電路驗證結果，均達到國際同期最優水平。
復旦大學教授周鵬向《中國電子報》記者表示，此次成果改變了工業界的傳統認知，證明了新材料應用在集成電路上的可行性，并在一些應用場景上具備獨特優勢。對于二維半導體而言，一定要找到它在應用上全面超越現有技術的獨特的“點”，有了這個支撐之后，屬于二維半導體或者說二維電子學的時代才會真正來臨。在周鵬看來，這個“點”在最近三年里就有可能落地。“未來人類把晶體管做成什么材料其實并不確定，不管是產業界還是學術界都應該保留探索的空間。”
周鵬表示，當前二維半導體微米級的工藝已能實現硅基納米級芯片的功耗水平，未來通過產業化制造將兼具更快速度和更低功耗的優勢。此類二維芯片有望推動人工智能更廣泛的應用，特別是在無人機、機器人等需要低功耗算力的移動端場景。在產業化方面，團隊將著力推進與現有硅基生產制造線的融合，推動二維半導體電子器件從實驗室走向市場，實現規模化商業應用。
