今日之子-半導(dǎo)體芯片行業(yè)，誰才是C位？

同樣的食材柿子和雞蛋，你老媽和你老婆能做出兩個味道。頂級的大廚在做料理時，講究的最多的就是食材的新鮮。原材料的好壞，是一道佳肴的核心，此原理適用一切制造業(yè)。

我曾以為在電子圈中，電子工程師才是C位之人，驅(qū)動一切固件，想讓它實現(xiàn)啥就讓她實現(xiàn)啥，但是研究制造都得在材料基準之上，隨著日本限制向韓國出口材料，整個半導(dǎo)體圈都把目光集中在向人們普及半導(dǎo)體材料。加之我在看paper過程中，所有的introduction不外乎在講材料性質(zhì)，利用材料性質(zhì)實現(xiàn)這個功能，那個優(yōu)化。在Nature,Science的期刊中，不難發(fā)現(xiàn)，材料能源類的IF有多高。

上半年的新聞?wù)娴氖且粭l比一條勁爆，特朗普總統(tǒng)對中國的強硬態(tài)度開始產(chǎn)生溢出效應(yīng)。在美國政府將中國智能手機制造商華為列入商務(wù)部實體名單之后，中國采取稀土材料的出口禁止進行報復(fù)。這些材料用于不同的行業(yè)，在這些發(fā)展之后，日本決定終止對向韓國出售氟化聚酰胺，氟化氫和半導(dǎo)體抗蝕劑的出口商提供的優(yōu)惠待遇?，F(xiàn)在，韓國人已回應(yīng)呼吁減少對日本進口產(chǎn)品的依賴。對此，芯片制造商將越來越依賴供應(yīng)商開發(fā)新材料并提高生產(chǎn)標準。

微電子芯片實現(xiàn)了世界上大部分的技術(shù)進步，讓電子工程師受到的各屆的崇拜，至少我是這樣認為的。然而，在未來，這些工程師將越來越依賴材料科學(xué)家，隨著在近年來電路的設(shè)計變得越來越薄，已經(jīng)低于1納米，材料研究學(xué)者們角色是要實現(xiàn)進一步的技術(shù)進步。如果你身邊有這樣的學(xué)者，多聊聊，尋求合作，尋求更高的科研結(jié)果。芯片制造商SK海力士的研究員和副總裁在最近在韓國首爾舉行的一次活動中表示“半導(dǎo)體制造業(yè)的許多技術(shù)挑戰(zhàn)可以通過材料創(chuàng)新來克服?！?/p>

澳大利亞的研究人員開發(fā)出一種新的化學(xué)穩(wěn)定且導(dǎo)熱性高的材料，用于解決現(xiàn)代設(shè)備中的過熱問題，這一進步將為下一代可折疊電話，可穿戴技術(shù)和小型化電子設(shè)備鋪平道路。總部位于墨爾本的迪肯大學(xué)邊境材料研究所（IFM）的科學(xué)家，以及來自北愛爾蘭和日本的研究人員，在花了七年的時間研究其新的材料，以了解其內(nèi)在特性。隨著小型化和諸如可折疊電話，微型機器和可穿戴設(shè)備等新興技術(shù)的需求不斷增加，熱冷卻已成為各種產(chǎn)品的性能，可靠性，壽命和安全性的關(guān)鍵。銅只是芯片制造商很快將取代的幾種材料之一。在比利時魯汶的研究聯(lián)盟的資深科學(xué)家預(yù)測，未來幾年，他們還將逐步淘汰FinFET設(shè)計中的硅片。

一些有機材料可用于類似于硅半導(dǎo)體的光電子學(xué)中。無論是太陽能電池，發(fā)光二極管還是晶體管，所謂的帶隙，即價帶中的電子與導(dǎo)帶之間的能量差異，都很重要。通過光或電壓，電荷載流子可以從價帶提升到導(dǎo)帶原則上，這就是所有電子元件的工作方式。1-2電子伏特之間的帶隙是理想的。位于柏林的洪堡大學(xué)和亥姆霍茲研究中心的研究團隊研究了碳氮化物族的新半導(dǎo)體材料?；谌旱氖嫉铮═GCN）應(yīng)該非常適合光電子學(xué)中的應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)是二維的并且類似于石墨烯。然而，與石墨烯不同，垂直于平面的電導(dǎo)率比平面本身高65倍。

半導(dǎo)體行業(yè)正處于由大數(shù)據(jù)，人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）驅(qū)動的變革計算時代的邊緣。然而，實現(xiàn)新AI和IoT應(yīng)用所需的計算性能和效率的改進代表了該行業(yè)面臨的一些最大的技術(shù)挑戰(zhàn)。最關(guān)鍵的要求之一是提供新的內(nèi)存技術(shù)。從新興存儲器的范圍來看，MRAM，PCRAM和ReRAM正在逐步實現(xiàn)市場采用的成熟度水平。每種技術(shù)都具有針對各種應(yīng)用而優(yōu)化的屬性，用于邊緣和物聯(lián)網(wǎng)的MRAM，用于云計算的PCRAM，但所有這些都將提高性能和能耗。

日本限制出口材料給韓國，給全球半導(dǎo)體行業(yè)敲響了警鐘

三星電子的存儲材料技術(shù)部門經(jīng)理表示，有缺陷的材料可能會給芯片制造商帶來巨大損失。近年來，三星遇到了幾起由材料供應(yīng)商造成的錯誤降低了制造產(chǎn)量的案例。這是一個全行業(yè)的挑戰(zhàn)。今年早些時候，由電子化學(xué)品制造商提供的有缺陷的光刻膠迫使臺積電廢棄大量硅晶片，導(dǎo)致季度銷售額下降約5.5億美元。

用于制造計算機芯片的材料制造商已經(jīng)擅長應(yīng)對意外情況，像英特爾或三星這樣的芯片制造商經(jīng)常將材料公司的出售視為理所當然，材料供應(yīng)商處在領(lǐng)先位置，因為芯片需要材料公司與其客戶之間更緊密的合作。

電子材料供應(yīng)商的黃金時代已經(jīng)到來，得材料者得天才。