中國科學家首創晶體製備新方法，可顯著提高晶片性能，應用前景廣闊

半導體行業迎來一枚重磅炸彈，北大研發出一種全新的晶體製備方法，相關科研成果已經發表在國際頂級學術期刊《科學》雜誌上。

晶體一種關鍵材料，尤其是隨著人類科技的發展，其應用場景可以說是無處不在，小到手機、電腦，大到飛機、航天器、雷射武器，都有晶體的身影，並且其發揮著無法替代的作用。

但是在大尺寸晶體的製備上，一直以來，傳統方法是在晶體小顆粒表面“自下而上”層層堆砌原子，就好像“蓋房子”一樣，從地基開始逐層“砌磚”，最終搭建而成。這樣的方式有很強的侷限性，例如原子的種類、排布方式等都需要經過嚴格篩選才能堆積結合形成晶體。但是，隨著原子數量的不斷增加，原子的排列逐漸變得不受控制，雜質和缺陷也不斷累積，這嚴重影響了晶體的純度和質量。甚至，也成為了制約相關領域進一步發展的瓶頸。

為了打破這種局面，北京大學的科研團隊研發出一種全新的晶體製備方法，並且是國際首創，叫“晶格傳質 - 介面生長”。

簡單的說是先將原子在釐米級的金屬表面排布形成第一層晶體。隨後，新加入的原子進入金屬與第一層晶體之間，頂著上方已形成的晶體層生長，不斷形成新的晶體層。這種獨特的生長方式，使得晶體層架構速度達到了每分鐘 50 層，層數最高可達 1.5 萬層。

這種方法有點像“頂竹筍”一樣，也不得不為我們科學家的聰明才智點讚了！

並且更重要的是，生長出的晶體，每層的原子排布完全平行、精確可控，有效地避免了缺陷的積累。

通過這種新的製備方法，科研團隊現已成功製備出硫化鉬、硒化鉬、硫化鎢等7種高品質的二維晶體，這些晶體的單層厚度僅為0.7納米，相比目前廣泛使用的5-10納米的硅材料，具有更加優異的性能，在被應用於積體電路中電晶體的材料時，能夠顯著提高晶片的整合度，從而實現更強大的計算能力。

而這是材料本身帶來的性能提升，不是依靠晶片設計和製造工藝，這也意味著，未來可能無需高端的EUV光刻機，國產晶片的也能獲得顯著提升，所以西方不賣的光刻機就自己留著吧。

除此之外，這些新晶體還可用於紅外波段變頻控制，為超薄光學晶片的應用提供了新的可能，例如高解析度的攝影機、先進的雷射雷達等等。

總之，這種全新的製備方法，為新晶體材料打開了一扇大門，它不僅展示出了廣闊的應用前景，還有望為電腦、通訊、航空、雷射技術、醫療、自動駕駛等領域帶來革命性的變化，為國家的發展和安全做出重要貢獻，意義重大。 (萬大叔)