而控制納米碳材料無缺陷結構、轉變成半導體,以及控制半導體純度,這些同樣就成為了極高的難題。
準確的來說,碳在半導體的應用難度上,要比硅更大,缺點更多。
事實上,不得不說的是硅材料是人類目前在芯片領域能找到的最好,或者說最合適的材料。
碳的整體性能與適配性,以目前的科技來說,在芯片方面遠遠比不上硅材料。
英特爾、應用材料、蘭姆研究所、東晶電子.....等頂尖的半導體公司培養的人才并不是蠢貨。
不夸張的說,絕大部分的時候,無論是學術界也好,還是各大研究所也好,無論是拍腦袋想出來的點子、還是靈光一閃出現的思路,這些公司其實早在二三十年前就預研過了。
然后會因為這種想法,或這個材料某個無法彌補的缺陷,亦或者過高的研究難度而果斷的放棄了。
對于芯片這種東西來說,其他性能說的再天花亂墜,一個關鍵指標不行就直接斃掉了。
比如鍺,就是例子。
鍺晶體存在著自應變,易于熱漂移和冷漂移,使芯片的穩定性變差。
這一點,就足夠使得鍺在硅出現后,被工業界直接大規模的放棄了。
硅基芯片發展到現在的這個階段,是工業界幾十年以來無數次嘗試研究妥協出來的最優解。
至少是現階段科技發展中的最優解。
而在這方面,碳整體的性能和評價,的確是追不上硅的。
當然,這并不代表著碳沒有前途。
相反,碳基芯片的前景遠比硅基芯片更大。
更高的集成度、更快的運算速度,不受量子效應的影響.......能耗低、散熱低、高電子遷移率比硅基芯片更適合高頻和超頻運轉等等。
這些都是碳基芯片的優點。
但它的制造難度大啊。
相對比硅基芯片來說,碳基芯片的制造難度在目前的科技水平下,大的可不是一倍兩倍。
無論是碳納米管的整齊穩定排序、還是碳半導體純度的控制、亦或者是碳納米管的提純,都是極大的難題。
所以相對比之下,技術要求更低的硅基芯片,無疑是當時研發主流的選擇。
當然,另一方面路徑依賴也是個很重要的原因。
這幾十年來半導體技術,特別是集成電路制造技術都是基于硅基產品進行的。
在這期間,整個世界已經投入了,并且還正在投入無數人力和資金進行技術提升。
這種時候換賽道,除非有數十倍的優勢,否則沒人會愿意的。
而碳基芯片雖然的確更加優秀,但老實說要達到數十倍硅基芯片的優勢,并沒有。
所以碳在過去的時代中,在芯片領域屬于被拋棄的材料。
只不過這種拋棄和其他材料,如鍺晶體一類材料不同。