近年来，芯片制程的微缩一度让业界认为摩尔定律即将迎来物理极限。但在晶圆代工巨头和光刻机巨头的努力下，硅基晶圆利用新型制作工艺仍能延续摩尔定律。
不过，单纯依赖技术恐怕还是无法长时间维持摩尔定律，因此各国研究团队开始在材料替代上下功夫，寻找“后摩尔”时代的新型材料。
目前，碳元素被多个国家和科研团队视为能够取代硅的最佳材料之一。而自然界中富含碳元素的当属金刚石。
资料显示，金刚石是一种由碳元素组成的矿物，是碳的同素异形体。根据哈工大航天学院朱嘉琦教授透露，金刚石具有高硬度、超宽带隙、优异的载流子迁移率和出色的导热性能。
得益于种种特性，金刚石是实现“后摩尔”时代电子、光电子和量子芯片的基础性材料之一，甚至被业界称为“终极半导体材料”。不过，在金刚石的利用上存在着一项技术障碍，那便是实现带隙的有效调控。
针对这一技术障碍，哈尔滨工业大学联手香港城市大学和麻省理工学院等单位，在金刚石单晶领域取得重大科研突破。
1月初，哈工大科研团队首次通过纳米力学新方法，利用超大均匀的弹性应变调控，从根本上改变了金刚石的能带结构，从而为下一代金刚石基微电子芯片提供了一种全新的方法。
1月1日，有关此类方法的相关论文被发表在国际著名学术期刊《科学》上。据笔者了解，这项针对微纳金刚石单晶的超大均匀拉伸弹性的研究结果，还为弹性应变工程和单晶金刚石器件的应用，提供了基础性和颠覆性的解决方案。
就芯片领域而言，如果金刚石或者说碳基晶圆能够达到规模性应用，那么整个半导体行业都要发生巨变。
不过，金刚石制作芯片仍存在着巨大的局限性。据相关消息称，在至今为止的几乎所有实验中，金刚石结晶始终保持独立性，无法对电流产生有效影响。
故而，目前金刚石几乎无法在电子工业方面得到应用。但在笔者看来，人类的智慧无穷，且科学技术正在不断进步。
如今哈工大团队攻克了这一技术难题，接下来肯定还会有团队攻克其他自然元素的应用瓶颈。
在你看来，金刚石芯片还需要多久才能被广泛应用？
文/谛林 审核/子扬 校对/知秋