這項技術雖然沒有大規模商業化,但已經有了雄厚的基礎,在過去的二十年間,全球科學家圍繞半導體納米線開展了系統深入的研究,為半導體納米線功能器件領域,帶來了蓬勃發展。
根據ebofsce的檢索結果統計,從1999年到2015年,全世界關于半導體納米線研究sci論文總數超過17萬篇。
經過這些年的發展,大家對半導體納米線的可控制備、性能調控、器件構筑與應用的認識不斷加深。
半導體納米線技術也漸漸在不同領域,展現了巨大應用潛力,正逐漸從基礎研究走向實際應用。
目前,基于半導體納米線的場效應管、納米發電機、納米芯片、場發射器件、太陽能電池、發光二極管、激光器、光電探測器、光波導器件、存儲器件、光催化以及高敏感化學與生物傳感器等功能器件,相繼被研制出來。
雖然,這些僅僅是實驗室產品,成本極高,并無法大規模商用。
它未來的潛力和價值,卻是無法估量的。
特別是在半導體領域,半導體納米線承載著全球科學家的期盼,有望實現半導體功能器件領域的變革性發展。
根據一些相關領域的大牛展望,半導體納米線功能器件,或許將成為納米科技走向應用的重要突破點。
對芯片、各種半導體器材而言,小型化、低能耗和智能化一直是其重要的發展趨勢。
當半導體器件線寬小于100n時,將對設備和制造工藝提出更高要求,成本增加巨大,傳統工藝的局限性越嚴重。
而基于傳統工藝的光刻機,從起初的uv光刻機水平,逐步提升到了duv光刻機水平,再發展到現在的euv光刻機水平,在這條路上越走越遠。
設備越來越大,成本越來越高。
它還有一個致命的缺點,就是有自身的物理極限,發展到一定的地步,就無法再深入發展下去了。
眾所周知,光刻機也稱紫外線光刻機,是利用紫外線加工芯片,duv光刻機就是深紫外線光刻機,euv光刻機就是極深紫外線光刻機。
光的顏色越靠近紅色,它的頻率越低;越靠近紫色,它的頻率就越高。光的速度是一個常數,頻率越高,波長越小。
euv光刻機采用的光頻率是極深紫外線頻率,對應的波長大約為1015納米;duv光刻機采用的光頻率是深紫外線頻率,對應的波長大約為200納米;uv光刻機采用的光頻率是紫外線頻率,其對應的波長大約為360納米。
也就是說,光刻機越先進,需要的光頻率越高。
光的頻率,它是一個物理客觀存在的數值,是很難通過人為的手段去改變提高的。
現在采用的是極深紫外線頻率,很難再找到更高頻率的光線,所以光刻機的水平也很難再被提升。
光刻機技術得不到提升,直接導致芯片的制造工藝得不到有效地提升,也讓芯片的制造工藝不可能由14納米、7納米、5納米、3納米、2納米這樣一直小下去,它是有物理極限的。
另外,用光刻機制造芯片的原材料硅晶,也有他自身的材料極限。
硅晶的最小的單位“硅原子”直徑大約為022納米。
如今傳統的芯片制造工藝,是不可能比硅原子還小,超過022納米。這個也是它的一個物理極限。
也就是說,傳統的芯片制造工藝有兩大極限。