精选中国在半导体领域十大尖端技术突破

尖端技术突破之一：SiC单晶衬底自主技术体系

中国已开发出了6英寸导电性SiC衬底和高纯半绝缘SiC衬底，山东天岳公司、北京天科合达公司和河北同光晶体公司分别与山东大学、中科院物理所和中科院半导体所进行技术合作与转化，在SiC单晶衬底技术上形成自主技术体系。

二、尖端技术突破之二：全球第一座“氮化镓芯片”生产基地

中国科技企业英诺赛科（苏州）半导体有限公司已经实现了技术突破，在可替代材料“硅基氮化镓”上已经完成了量产，已经建立了生产线，并且完成了对于8英寸硅基氮化镓晶圆的量产。据悉这是全球第一座“氮化镓芯片”生产基地。目前中企已经掌握了成熟的技术，一旦氮化镓被用于制造芯片，相比于硅基芯片功率将直接提升倍。

尖端技术突破之三：碳纳米管材料——碳晶体管

中国科学院院士彭练矛和张志勇教授率碳基纳米管晶体研究团队在年5月26日，宣布突破了碳基半导体设备制造的瓶颈，制造出高纯半导体阵列的碳纳米管材料——碳晶体管，在全球范围内率先实现碳基芯片制造技术的突破。碳基芯片再一次成为全球热点。碳基芯片在很多方面确实有叫板硅基芯片实力。值得一提的是，与硅基芯片相比，碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高的显著优势。据相关报道显示，与传统硅基芯片相比，中国碳基芯片在处理大数据时不仅速度更快，而且至少可节约30%的功耗。

北京元芯碳基集成电路研究院的研发团队近日成功攻破碳基半导体材料制备的难题。众所周知，制造高效能芯片离不开半导体材料，世界上许多国家制造半导体一般都会用硅作为原材料，而如今我国成功攻破碳基半导体制备技术，这意味着我国将拥有自主生产芯片的能力。而且与硅基半导体相比，碳基半导体造价低、效能高、功耗较小，更加适合推广到更多的领域。

尖端技术突破之四：“中国芯”麒麟

华为之前的“中国芯”麒麟，之中国芯让全球开始刮目相看，中国科技巨头华为在平方毫米的指甲盖大小的芯片里，安装了55亿颗晶体管。而美国苹果最强的也只有33亿颗，科技巨头高通31亿颗！它还搭载了全球首款准5G基带，支持LTECat.18，重要的是华为已经在18实现了量产。值得一提的是，这款芯片无论是参数，还是工艺都已超越了世界上任何一款手机芯片，重要的还是中国的自主研发！

尖端技术突破之五：22纳米关键工艺技术

中评社香港7月9日电／中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心之前通过4年的艰苦攻关，在22纳米关键工艺技术先导研究与平台建设上，实现了重要突破，在国内首次采用后高K工艺成功研制出包含先进高K／金属栅模块的22纳米栅长MOSFETs，器件性能良好。据《中国科学报》报道，由于这一工作采用了与工业生产一致的工艺方法和流程，具备向产业界转移的条件，因而对我国集成电路产业的技术升级形成了具有实际意义的推动作用。同时，该先导工艺研发中心建成了一个能够开展22纳米及以下技术代研发的工艺平台。尽管是22纳米技术，但在当时的情况下已标志着中国加入了高端集成电路先导工艺研发的国际俱乐部，其意义十分重大。

尖端技术突破之六：8英寸高功率芯片生产线

中国山东第一个8英寸高功率芯片生产项目，正式完成全线设备调试，并在济南比亚迪半导体有限公司顺利通线。这条芯片生产线已实现%国产，值得一提的是，这条8英寸高功率芯片生产线意义重大，其不仅拥有完全独立的自主知识产权，而且相关技术还达到了国际先进水平。重要的是，济南比亚迪半导体有限公司还可以针对不同的产品设计，匹配对应的制造工艺。除此之外，这条生产线的国产化，还将有效缓解当前新能源汽车产业芯片供应持续紧张的状况。

济南比亚迪半导体有限公司，便是比亚迪与济南高新财金和济南产发集团共同出资成立的一家，用于补齐芯片产业应用短板的“平台”。在各方的努力下，8英寸高功率半导体芯片生产线的%自主化，终于在很大程度上打破了国内汽车功率半导体器件受制于人的困局。同时也加快了中国核心功率芯片国产化的进程，推动新能源汽车产业走向正轨。值得一提的是，之前我国在中高端汽车芯片主流器件市场上，90%的器件都依赖进口。

尖端技术突破之七：石墨烯储能材料关键应用技术

中国的兰州大学联合方大炭素研发的“石墨烯交联活性炭复合膜、制备方法及超级电容器电极”，之前正式获国家知识产权局发明专利授权。这标志着中国石墨烯储能材料应用技术取得重要的突破。

众所周知，石墨烯具有很强的导电性，是一种零距离的半导体，有非常好的光学性能和热传导功能，被业界誉为“新材料之王”。虽然石墨烯广泛存在于自然界，但由于石墨烯分离和应用方面存在诸多技术性难题，导致石墨烯新材料在批量化生产运用方面存在较多技术障碍。

兰州大学方大炭素石墨烯研究院的科研人员首次在改性活性炭中引入石墨烯，突破了石墨烯规模化量产的关键技术，成功生产出导电性能优异、结构稳定性高的石墨烯新材料，解决了传统活性炭电极材料导电性差的问题，且有望生产出储能容量更高的超级电容器。据检测数据，采用该石墨烯复合材料生产的超级电容器，将比商用活性炭材料的储能容量高出50%，在风能、光伏发电等清洁能源存储，以及轨道交通、移动通信基站等大功率设备的长时间供应能源方面展现出广阔的应用前景。

尖端技术突破之八：有机半导体及柔性电子关键技术

中科院的研究人员们研发有机半导体及柔性电子技术。此项技术将提出一个新的概念，将对称分子格子化以及聚格子化，无疑这是中国在半导体材料这一项上取得了重大的突破，尤其是对于未来芯片的发展是至关重要的一项进步。而这项半导体技术的突破，也将给未来我们芯片的发展带来福音，或是在未来引起芯片的革命。对于中国而言，我们应该有信心，相信中国科学家未来能够制造出强大的芯片，获得世界的认可，值得一提的是，这次的关键材料突破也只是一个起点，更让美国的封锁又少一个。

有机半导体及柔性电子技术，是承载未来信息产业与智能制造极具潜力的载体，是芯片制造的关键材料。此前，不论是柔性电子技术、有机半导体，还是芯片，中国在这些方面由于长期受到国外的技术封锁。有机纳米聚合物半导体的出现将为塑料电子提供新的方案，同时也为中国芯片的发展提供新的方向，使中国在半导体材料上不用再受国外限制，打破西方国家曾经对中国的封锁。

尖端技术突破之九：碲锌镉单晶棒及晶片关键技术

中国安徽承禹半导体材料科技有限公司之前获得中国科学院半导体研究所关于第三代前沿半导体材料碲锌镉单晶棒及晶片的检测检验报告。其结论和数据显示，承禹新材制造的碲锌镉单晶棒及晶片，在红外透过率等综合参数性能、产品良率、晶棒及晶片尺寸规格、尤其是3英寸的全单晶圆片等几项关键指标方面，均处于国内同行业中遥遥领先、名列前茅的位阶，部分指标追平甚至领先国际技术水平。

值得一提的是，中国科学院半导体研究所是中国国务院直属事业单位，是集半导体物理、材料、器件及其应用于一体的半导体科学技术的综合性研究机构，在国内具有很高的权威性，被称为“引领我国半导体科学技术发展的火车头”。

碲锌镉，英文名称cadmiumzinctelluride，简写为CZT。自然界中并不现存有该物质，它是人工用碲、锌及镉三种单质（包含其它微量添加物质）化合生长而成单晶体，是属于第三代前沿战略性的半导体材料，是当前国际国内制造室温中红外探测、X射线探测、γ射线探测、核辐射及高能射线等探测器最为先进、优异的材料。

碲锌镉半导体材料在军事用途上，主要是大幅提升武备的红外探测性能及其成像清晰度，而当前国际上武备九成以上均是以红外探测方式搜寻和发现目标的。该材料在军事及民用领域具有上诸多述革新、颠覆性的功能与性能，国际上少数几个能生产制造的先进国家都将其列为战略性、管制性的产品，尤其对我国进行技术与产品的双封锁。

尖端技术突破之十：首台商用12英寸全自动晶圆探针台

中科院长春光机所旗下长春光华微电子设备工程中心有限公司（光华微电子）之前宣布研制成功国内首台商用12英寸全自动晶圆探针台。在12寸全自动晶圆探头上获得了突破。成为我国的第1台实现商用的该类型设备，意味着我国芯片封测环节设备国产化又得到了大幅提高。

晶圆探针台产品，是半导体行业重要的检测装备之一，用于晶圆加工之后、封装工艺之前的晶圆测试环节，负责晶圆的输送与定位，使晶圆上的晶粒依次与探针接触并逐个测试。经过检测，探针台将参数特性不符合要求的芯片记录下来，在进入后序工序前予以剔除，从而大幅度降低器件的制造成本。　值得一提的是，中国的光华微电子于年正式立项开展12英寸全自动探针台产品研发，先后突破了全自动上料机械手的设计、大行程微米级XY移动平台精密定位控制技术、高刚度高稳定性探针接触Z向移动平台精密控制技术、基于图像识别的晶圆和探针精密测量和对准技术、大数据量的信息处理和计算机控制技术、高平面度和高热稳定性的晶圆承载盘技术等六项关键技术。