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打印中國(guó)鐵合金網(wǎng)訊：鎢材憑借著自身優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等性能，成為了現(xiàn)代眾多工業(yè)不可缺少的原料，如大型火箭的喉襯就需要用到鎢銅合金，而小型芯片的眾多零部件也需要用到鎢鉬產(chǎn)品，如擴(kuò)散阻擋層、粘結(jié)層、電子封裝材料、晶體管等。
芯片是集成電路經(jīng)過(guò)很多道復(fù)雜的設(shè)計(jì)工序之后所生產(chǎn)出來(lái)的半導(dǎo)體元件，由大量的晶體管構(gòu)成，廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、電腦、音響、電子琴、影碟機(jī)、錄像機(jī)、手機(jī)、遙控、照相機(jī)、報(bào)警器等設(shè)備中。
目前半導(dǎo)體主流制程進(jìn)展到5nm和3nm節(jié)點(diǎn)。由于晶片單位面積能容納的電晶體數(shù)目，已接近半導(dǎo)體硅材料的物理極限，所以晶片效能也無(wú)法再逐年顯著提升。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，臺(tái)積電研究團(tuán)隊(duì)向二維材料中摻雜了鉍元素（Bi），這樣不僅使產(chǎn)品尺寸挑戰(zhàn)1納米以下，還有效解決了二維材料高電阻及低電流的問(wèn)題。
正常來(lái)說(shuō)，晶體管越多，集成電路的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)就越大，處理能力就越強(qiáng)。所以，要想獲得更高性能的芯片，半導(dǎo)體材料向1nm以下發(fā)起挑戰(zhàn)是很有必要。
除了臺(tái)積電提出來(lái)的方法能有效地解決商業(yè)化芯片的不足外，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家也提出可以用單層的二硫化鉬和二硫化鎢半導(dǎo)體材料來(lái)制作晶體管，其能使所制造的半導(dǎo)體元件的數(shù)據(jù)處理更快。
鎢靶材因有高熔點(diǎn)、強(qiáng)抗高溫能力、大電子發(fā)射系數(shù)、良好化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異散熱性能等特點(diǎn)，而成為了芯片內(nèi)部擴(kuò)散阻擋層和粘結(jié)層的優(yōu)選材料。此外，集成電路的主流封裝材料也大多是使用鎢材——鎢銅合金。
鎢銅合金除了有優(yōu)良的電化學(xué)性能和散熱性能外，還有與硅片和砷化鎵相匹配的熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，所以能使做的電子封裝材料的各方面性能更好。
2021年1-3月，我國(guó)集成電路的產(chǎn)量約820億塊，同比增長(zhǎng)62.1%，而進(jìn)口集成電路為1552.7億塊，同比增長(zhǎng)33.1%。注意，3月份國(guó)內(nèi)集成電路的產(chǎn)能達(dá)到了290.9億塊，同比增長(zhǎng)了37.4%。由此可知，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)集成電路需求強(qiáng)勁，且生產(chǎn)的增長(zhǎng)率較大。據(jù)預(yù)算，我國(guó)在2025年或能實(shí)現(xiàn)芯片70%的自給率。
來(lái)源：中鎢在線
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