突破1nm！台积电祭出“半金属”取代硅材料
由上述三方研发的这项研究成果已在《Nature》期刊上发布，首度提出利用半金属铋（Bi）作为二维材料的接触电极，可大幅降低电阻并提高电流，使其效能几与硅一致，有助实现未来半导体1nm的制程。
而这项成果的发布，距离IBM秀出2nm芯片还不到半个月。
值得一提的是，半导体硅基材料芯片的制程工艺指标，在1997年之后就开始有些“变味儿”了：1999年奔腾III时期的250nm工艺，已经不再适用「晶体管gate长度」定义。
美国英特尔x86架构7nm芯片深陷“难产”大坑，但真正量产后有望“搏一下”台积电的5nm制程；台积电尝试以“铋”材料推进1nm技术，则在直面“量子隧穿效应”问题（业内俗称“漏电”）！
据报道，此项技术融合了多方智慧的结晶。
据悉，MIT团队首先发现在二维材料上搭配半金属铋（Bi）的电极，能大幅降低电阻并提高传输电流。
随后台积电技术研究部门将铋（Bi）沉积制程进行优化，台湾大学团队并运用氦离子束微影系统将元件通道成功缩小至纳米尺寸，最终这项研究成果获得了突破性的进展。
目前，半导体主流制程主要采用硅作为主流材料。然而，随着摩尔定律不断延伸，芯片制程不断缩小，芯片单位面积能容纳的电晶体数目，也将逼近半导体主流材料硅的物理极限。
尽管科学界对二维材料寄予厚望，却苦于无法解决二维材料高电阻、低电流等问题，以至于取代硅成为新兴半导体材料始终是空中楼阁。可见，此次利用半金属铋（Bi）作为二维材料的接触电极可谓是迈向1nm甚至更先进制程的关键一步。
对此，复旦大学教授周鹏认为，此项技术的突破，也给我国半导体的发展带来了新的思路。
“这项新技术的突破，将解决二维半导体进入产业界的主要问题，是集成电路能在后摩尔时代继续前进的重要技术。二维半导体已被国际主要前沿集成电路研发机构重金投入，不管是在工艺突破还是新器件结构及设计制造方面，我国在新一代集成电路关键技术上与国际机构形成竞争互补关系。”
接下来，铋（Bi）将面临能否取代硅的最关键一步——进行先进制程研发和制造的产业化，决定了台积电在IBM、三星的挑战下，能否继续引领半导体制造。
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