新興的人工智能應(yīng)用，如生成人類自然語言的聊天機器人，需要更密集、更強大的計算機芯片。目前最先進(jìn)的芯片工藝制成已到3納米，但半導(dǎo)體芯片傳統(tǒng)上是用塊狀材料制成的，這些材料是方形的3D 結(jié)構(gòu)，因此堆疊多層晶體管以實現(xiàn)更密集的集成非常困難。

以單層二硫化鉬為代表的原子層厚度二維半導(dǎo)體材料能夠制造1nm技術(shù)節(jié)點以后的晶體管器件，因此有望延續(xù)摩爾定律；同時也能實現(xiàn)與硅基芯片的3D異質(zhì)集成，克服存儲墻問題，從而能提升芯片性能上千倍。

我國研究團隊多年潛心研究的二維半導(dǎo)體材料制備技術(shù)與設(shè)備實現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化，成立了北京火眼新材料制造有限公司。這項科技成果轉(zhuǎn)化項目已得到了來自中關(guān)村耐心資本的支持，中關(guān)村發(fā)展集團旗下中關(guān)村協(xié)同創(chuàng)新基金完成了對北京火眼新材料制造有限公司的獨家天使輪投資，融資將用于二維半導(dǎo)體材料及設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)。 

現(xiàn)場探訪——

隨著人工智能和移動終端的迅猛發(fā)展，芯片的高算力和低能耗的要求越來越高，目前傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料已經(jīng)接近性能極限，新一代半導(dǎo)體材料被科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界寄予厚望，而二維半導(dǎo)體材料被認(rèn)為是后摩爾時代的新型半導(dǎo)體材料，為延續(xù)摩爾定律提供新方向。

在海淀區(qū)五道口附近的一間面積不大的實驗室里，幾位創(chuàng)業(yè)者從事著二維半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的顛覆性研發(fā)工作。一間辦公室，幾臺世界級高水平的高精尖科學(xué)儀器，研發(fā)人員全情投入，人們對科學(xué)家創(chuàng)業(yè)場景的想象正是這里的現(xiàn)實。

公司創(chuàng)始人、首席科學(xué)家謝黎明在北京大學(xué)獲得博士學(xué)位,具有MIT訪問研究和斯坦福大學(xué)博士后研究經(jīng)歷，專注于二維半導(dǎo)體材料研究。他帶領(lǐng)的這支創(chuàng)業(yè)團隊成員在二維材料制造和設(shè)備研發(fā)方面擁有豐富的學(xué)術(shù)背景和研究經(jīng)驗。他們的創(chuàng)業(yè)公司北京火眼新材料制造有限公司成立于2022年，專注于二維半導(dǎo)體材料及生長設(shè)備、晶圓檢測設(shè)備的研發(fā)與制造。

晶圓檢測設(shè)備

火眼新材料創(chuàng)始人謝黎明向協(xié)同基金董事長孫次鎖介紹高溫原位成像生長設(shè)備

核心技術(shù)已達(dá)到全球領(lǐng)先水平  

部分產(chǎn)品實現(xiàn)銷售應(yīng)用

提到半導(dǎo)體，就離不開摩爾定律，這個半導(dǎo)體的經(jīng)驗定律，表示集成電路上可容納的晶體管數(shù)量每隔約18至24個月便會翻倍。但是由于晶體管太小，以至于當(dāng)前基于硅的技術(shù)進(jìn)一步縮小的難度越來越大，因此延續(xù)摩爾定律存在巨大挑戰(zhàn)。

“二維半導(dǎo)體材料具有原子層厚度，有望延續(xù)摩爾定律以及實現(xiàn)硅基3D異質(zhì)集成，因此在電子芯片、光電子芯片等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。二維半導(dǎo)體材料使得芯片性能具有3個數(shù)量級以上的提升空間，當(dāng)前已經(jīng)成為各國研發(fā)機構(gòu)追逐的焦點”，謝黎明說，北京火眼新材料制造有限公司的核心業(yè)務(wù)為二維材料制造以及材料制造/檢測專有設(shè)備，已擁有多項自主研發(fā)的核心技術(shù)和專利，擁有獨特的高溫原位成像技術(shù)和液相外延技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)二維材料制造過程中的原位質(zhì)量控制，目前已使用液相邊緣外延方法獲得全單層外延。這一技術(shù)在全球范圍內(nèi)屬于領(lǐng)先水平，為二維半導(dǎo)體材料的高質(zhì)量制造提供了關(guān)鍵支持。

公司已有設(shè)備產(chǎn)品包括高溫原位成像材料生長系統(tǒng)FE-900，能夠?qū)崿F(xiàn)二維材料及其它材料生長過程的原位高分辨光學(xué)成像，從而獲得材料成核生長、微觀形貌等參數(shù)的實時信息，為剖析材料生長機理機制、改進(jìn)材料生長工藝提供精確數(shù)據(jù)，產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了市場銷售和應(yīng)用。另外，二維材料液相外延設(shè)備、晶圓檢測設(shè)備正在進(jìn)行樣機驗證，預(yù)計不久將推向市場。

二維半導(dǎo)體材料應(yīng)用市場達(dá)數(shù)千億 

未來市場廣闊

科學(xué)家創(chuàng)業(yè)，十年磨一劍。謝黎明正帶領(lǐng)著他的團隊眼望科技發(fā)展前沿，潛心專注研發(fā)，致力于成為二維半導(dǎo)體材料及設(shè)備制造的引領(lǐng)者，并將與研究機構(gòu)、半導(dǎo)體企業(yè)一起努力實現(xiàn)基于二維半導(dǎo)體材料的原型芯片示范驗證，以及與硅芯片異質(zhì)集成芯片的示范驗證。

來源：EETOP