經(jīng)過十余年的發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入從2001年的199億元，提高到2011年的1572億元，占全球集成電路市場(chǎng)的比重提高到9.8%、銷售收入年均增長(zhǎng)23.7%。

1、碳納米管薄膜晶體管研究取得進(jìn)展

半導(dǎo)體碳納米管與其他半導(dǎo)體材料相比不僅尺寸小、電學(xué)性能優(yōu)異、物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性好，而且碳納米管構(gòu)建的晶體管等電子元件具有發(fā)熱量更少以及運(yùn)行頻率更高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)碳納米管容易實(shí)現(xiàn)溶液化，分離純化后的半導(dǎo)體碳納米管印刷墨水能夠構(gòu)建出高性能的印刷碳納米管薄膜晶體管器件，因此半導(dǎo)體碳納米管被認(rèn)為是構(gòu)建高性能可印刷薄膜晶體管器件最理想的半導(dǎo)體材料之一。

中科院蘇州納米所印刷電子研究中心在原有工作基礎(chǔ)上通過化學(xué)方法和聚合物選擇性包覆方法開發(fā)出多種高效選擇性分離半導(dǎo)體碳納米管方法，并通過現(xiàn)代印刷技術(shù)構(gòu)建出性能優(yōu)越的碳納米管薄膜晶體管器件(如遷移率和開關(guān)比分別可以達(dá)到40cm2/Vs和107)、全印刷柔性薄膜晶體管器件、反相器等簡(jiǎn)單邏輯電路。這為碳納米管印刷薄膜晶體管器件在LED、OLED驅(qū)動(dòng)顯示等領(lǐng)域的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、科學(xué)家研制成功高性能氮化鎵晶體管

晶體管主要由硅制成，用在高電壓電路中，其作用是計(jì)算以及增強(qiáng)電子射頻信號(hào)。瑞士蘇黎世聯(lián)邦高等工學(xué)院(ETH)的科倫坡·博羅內(nèi)斯說：“硅是上帝賜予工程師們的禮物。硅不僅是做基座，也是做半導(dǎo)體和芯片的基本材料。”

然而，硅也有缺陷。當(dāng)溫度超過200攝氏度后，硅基設(shè)備開始出故障。氮化鎵晶體管能應(yīng)對(duì)1000攝氏度以上的高溫;其能應(yīng)對(duì)的電場(chǎng)強(qiáng)度也是硅的50多倍，這使科學(xué)家們可用氮化鎵制造出更快的電子線路。博羅內(nèi)斯說：“這一點(diǎn)對(duì)于通訊來說尤為重要，因?yàn)楣こ處焸兡芙璐烁旄行У靥幚硇畔ⅰ?rdquo;

半浮柵晶體管在存儲(chǔ)和圖像傳感等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)到300億美元以上。而且，半浮柵晶體管兼容現(xiàn)有主流硅集成電路制造工藝，并不需要對(duì)現(xiàn)有集成電路制造工藝進(jìn)行很大的改動(dòng)，具有很好的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。

但科學(xué)家們一直認(rèn)為氮化鎵技術(shù)太過昂貴，不能取代硅技術(shù)。不過，最近工程師們開始利用氮化鎵在構(gòu)建動(dòng)力電子設(shè)備方面的優(yōu)勢(shì)，希冀研發(fā)出更快、更耐熱、能效更高的晶體管。

另外，氮化鎵具有良好的耐熱性能，因此由其制成的動(dòng)力電子設(shè)備幾乎不需要冷卻。博羅內(nèi)斯表示，如果移動(dòng)通訊基站配備氮化鎵晶體管，運(yùn)營(yíng)商將不再需要高能耗的冷卻系統(tǒng)。照明能耗約占全球能耗的20%，用氮化鎵制成的一個(gè)5瓦的燈泡與傳統(tǒng)60瓦的白熾燈一樣明亮，因此，氮化鎵有助于為照明領(lǐng)域節(jié)省大量能源。

3、應(yīng)避免被國(guó)外趕超

盡管我國(guó)在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)集成電路技術(shù)上取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但集成電路的核心技術(shù)基本上依然由國(guó)外公司擁有，集成電路產(chǎn)業(yè)也主要依靠引進(jìn)和吸收國(guó)外成熟的技術(shù)，在微電子核心器件及集成工藝上缺乏核心技術(shù)。為此，作為一種新型的微電子基礎(chǔ)器件，復(fù)旦大學(xué)半浮柵晶體管的橫空出世將有助于我國(guó)掌握集成電路的核心技術(shù)，從而在國(guó)際芯片設(shè)計(jì)與制造上逐漸獲得更多話語(yǔ)權(quán)。

希望能布局得更快一點(diǎn)，避免被國(guó)外的大公司趕超。實(shí)際上，國(guó)外大公司擁有資金和人才優(yōu)勢(shì)，可以大規(guī)模申請(qǐng)專利，與之對(duì)比，張衛(wèi)課題組明顯“勢(shì)單力薄”。他表示，目前的半浮柵晶體管是在較大工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)的，主要是為了驗(yàn)證器件性能。未來研究工作主要集中于器件性能的優(yōu)化和進(jìn)一步提升，相關(guān)應(yīng)用的電路設(shè)計(jì)和關(guān)鍵IP技術(shù)，以及技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小帶來的一系列工藝問題等。