大国科技：制霸全球从芯片开始 第123节

当然，智启自己可没有托卡马克装置，需要和国家达成合作。

至于怎么和国家达成合作？

叶承很快想到了徐欣，她爸，徐凯阳，华国工程院院士，华国核工业物理研究所的所长，华国核聚变工程的领头羊人物。

自己要是拿着这个东西去找徐伯伯，人家肯定不会坑自己，而且凭借着这个机会，自己也可以带着智启正式进入核聚变界。

在核聚变界多招揽一些人手，形成智启的人脉，这样一来，哪怕未来核聚变肯定会被国家所掌握，但智启的地位也能仅次于国家，核聚变，绝对是比锂空气电池更加强大的一个权柄。

“那就之后和徐伯伯联系吧。”

叶承心中定下计划，然后继续看起这个材料的其他作用。

最后他发现，好家伙，这个金属的耐磨性能也极好。

被称之为亚刚体级，很大程度上就是因为它的耐磨性能。

它有一个磨损力界限，想要让它产生磨损，就必须用很大的力气挤压其表面再进行摩擦，这样才能让其磨损。

而对于一些平常的摩擦来说，它就很难发生损耗。

“这……”叶承顿时想到了一个可以用上它的地方，也就是人工关节。

将这个东西做成人工关节的摩擦面，就能减少过去的种种人工关节会因为摩擦而导致的损耗，增加人工关节的寿命以及安全性。

而且刚好，这个材料也有良好的机械性能，所以也很适合打造成人工关节。

不过，唯一问题就是价格问题了。

毕竟，一立方米的成本价就要一千一百多万元，一立方米里面能够掏出多少个关节？

有些关节比较小，倒是问题不大，但有些大点的关节，比如髋关节，那就很高了。

而且还要加上加工费，还有损耗，还有自留利润，估计最便宜的关节都要两万元左右。

“当然，至少也是一个解决方案，肯定会有很多人为此买单。”

叶承心中很快释然，他总不可能一直面面俱到。

两万元的完美人工关节，相信还是会有不少家庭能够承担的起的。

至于承担不起的，他也不能总是照顾穷人，只能期待未来他能获得一个平价的材料。

不再多管，他继续看起另外两个材料。

超强钛合金，和超强钢一样，拥有着更强的属性，这个不用多说，又是一种能够用于航空航天等各种行业上的超强材料。

而那个原子级碳电子阻罩，则再次引起了叶承的重视。

“这玩意儿？岂不是说甚至能够实现1nm以下制程的芯片了？”

原子级碳电阻罩，最小可以做到用十个原子来组成一个极其微小的小罩。

然后将这个电阻罩罩在制程达到2nm以下的芯片晶体管栅极上，就能避免晶体管之间发生量子隧穿效应。

量子隧穿效应是什么，这里先从电子来说。

学过高中化学的应该都知道，原子核的外面都是一层层的核外电子。

这些核外电子就像是太阳系的其他行星一样绕着原子核周围存在。

没错，是存在，而不是旋转。

在微观层面，经典力学将不复存在，取而代之的就是量子力学。

量子力学中，有一个词可能耳熟能详，也就是量子纠缠，而相信很多人也都听过，解决了量子纠缠，就能实现瞬移。

为什么？

因为在微观领域中，事物是能够实现瞬移的。

就像是薛定谔的猫，任何东西，都是以概率性地存在于这个空间当中，当被观测到的时候，它可以出现在任何地方。

因而，核外电子并不是规律地绕着原子核周围运动，而是在时刻进行着瞬移，而且，很有可能瞬移到原子的边缘处。

于是，当两个原子足够接近的时候，一个原子中的电子就可能瞬移出去，跑到另外一个原子的里面。

这就意味着，漏电了。

现在的晶体管，普遍已经能够做到了5nm以下，这个长度单位，指的是晶体管中的栅极长度。

栅极连接着源极以及漏极，而栅极的作用，就是控制电子能否从源极流向漏极，从这个层面上来说，‘通电’和‘不通电’，也就成了二进制计算机的‘1’和‘0’两个状态。

而一个原子，直径大概也就0.1nm，5nm的栅极，那也就只能容纳下50个原子，而做到3nm,那就是30个左右的原子距离。

到这里，基本已经触及了量子隧穿效应发生的极限。

再突破到2nm的话，量子隧穿效应将几乎无法避免。

这个时候，电子将很有可能因为发生跃迁，在栅极没有开启的时候，直接穿越栅极，从源极跃迁到漏极。

第181章 可以做碳基芯片？

于是栅极的存在就失去了意义，‘通电’和‘不通电’的状态将变得随机起来，‘1’和‘0’的输出也将变得无法控制，电路将变得无比的紊乱。

比喻一下，把一块芯片当做一个十字路口，十字路口上的人和车就是晶体管，栅极就是红绿灯。

芯片制程大的时候，相当于这个十字路口只有几个人几辆车，只要遵守红绿灯的规则，他们可以有规律达到另外一边。

但是，现在制程变成了2nm，这个十字路口就涌入几百辆车几百个人，虽然还是有栅极，但是，其中的人或车却概率性的有那么几个不想守规矩的，于是人车乱窜，最后混乱。

所以，芯片的制程想要做短，就必须想办法让电子无法穿过栅极。

方法，就是增加之间的位势垒。

位势垒是量子力学中的一个概念。

可以把这个位势垒达成一个能量界限。

以经典力学中的道理来说，任何粒子本身都有着能量，它们想要越过这个位势垒，自身能量就需要大于位势垒的能量界限，粒子绝对不可能突破位势垒的限制。

而在量子力学中，这就有可能了，当位势垒的位势并不大大的超过粒子的能量，位势垒的垒宽也并不很宽，则粒子穿越位势垒的概率就会处于一个比较大的情况，当粒子穿越过这层位势垒之后，就等于产生了量子隧穿效应。

在晶体管中，栅极就可以当做源极和漏极之间的一个位势垒，它的长度，就体现在它的垒宽大小，也就相当于制程比较高，源极的电子将难以突破它这层位势垒。

而如果想要把它做小，也就是将制程缩短到2nm乃至1nm，垒宽变小，就只能增加它的位势。

位势越高，就能够有效地限制住电子，当电子想要跃迁时候，告诉它，此路不通，除非栅极打开。

而根据这个原理，这个原子级碳电子阻罩，通过包裹在栅极上，从而提高栅极的位势垒，就能够极大的提高栅极的位势，从而避免电子的量子隧穿效应。

而且，哪怕栅极只有0.5nm的长度，但这个原子级碳电子阻罩由于其特殊的原子排列结构，也能够限制电子的隧穿效应，当然由于碳原子本身也有一定的直径，所以覆盖在0.5nm的栅极上，最终也就相当于0.7nm。

不过，最大的问题，就是怎么将这个玩意儿，覆盖到栅极上面，这显然需要离子注入机的帮助。

也就相当于要对离子注入机的工序进行改变了，同时也需要提高其制造工艺。

当然，就现在来说，能做出2nm制程的芯片，就行了，没必要一上来就整0.5nm这种制程。

就说他们现在的4nm制程的太初2芯片，性能就已经比3nm的太初1芯片提高了20%左右的性能。

这也是太白架构的优点所在，而明年一月底，蓝绿厂将拿到太初2芯片的首发，届时，太初2展现出了恐怖的性能后，全世界其他的芯片设计公司，必然会投入到对太白架构的研究当中。

未来几年内，一块芯片上的晶体管数量将反而会变少。

摩尔定律将倒退个几年。

说不定其他公司又会转头去做5nm的太白架构芯片，毕竟5nm要比4nm、3nm什么的便宜许多。

所以，做2nm制程的芯片也并不是很急。

做出来最多也就是当个吉祥物什么的。

“不过，这玩意儿，好像可以做碳基芯片啊……”

重新浏览了一遍这个原子级碳电子阻罩的资料，叶承心中忽然生出了这个想法。

通过这玩意儿，控制电流的问题，而且它是由碳制成的，和碳基芯片之间也能有较好的相容性。

越想，叶承心中倒是越发觉得有可能。

当然，这也只是一方面而已，只能说，为碳基芯片的漏电效应找到了一个解决方法。

这个材料也不是说只能做成一个电阻罩，同样能够作为一种良好的绝缘体放在碳基芯片上。

一个芯片上，不仅只有晶体管，还有电阻、电容等其他器件，硅晶芯片也并不完全都是硅组成。

那些说芯片就是沙子的，基本都是什么都不懂就在乱说的。

“算了，碳基芯片还是慢慢研究就好了，现在既然有机会把硅基芯片做到1nm，就不用在意了。”

就算是碳基芯片，想要和1nm硅基芯片相比较，那也需要7nm制程甚至是5nm制程了，其中也需要大量的投入，还不如把硅基芯片给研究好。

现在华国因为在硅基芯片上已经突破了外国的封锁，所以在碳基芯片上的研究也放缓了。

当然，也不是没有研究。

过去的技术，华国没有掌握多少，但是在未来方向上的科技，华国却每个都在发展，发展也并不比国外差多少，甚至还要更好。

5G网络就是其中一个例子，再比如说量子计算机，实际上碳基芯片，华国也和米国并驾齐驱，不过华国和米国的研究方向并不相同。

不断地掌握先进技术的核心专利，国外就不可能在未来技术上继续对华国进行封锁。

当一百年后，所有技术更新换代，一切技术的理论都换成了新的理论，华国也将大为不同。

叶承心中也迅速做出了一个决定，决定往碳基芯片上进行发展。

当然，如果靠积分购买的话，碳基芯片的价格是4000-6000万积分，差的那2000万积分，是可以通过前置科技树省去的部分。

不过，如果能自己研究出其中的一些技术，实在搞不定，再靠积分买，这显然要更合适一些。

“这个碳电子阻罩，就给钟芯看看吧，之后先做一个2nm的芯片出来，试试效果怎么样。”

就是这东西加到芯片里面去，价格估计要更高了。

“还有这个超强钛合金，给蔡里奥看看怎么优化生产流程，之后再卖出去好了。”

这个超强钛合金比较贵，不过毕竟都超强了，贵又怎么了，这玩意儿用来做航空发动机，绝对很适合。

第182章 区别对待

“最后，就是这个亚刚体碳钨钼合金了。”

叶承眯起眼睛。