今日之子-半導體芯片行業(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，整個半導體圈都把目光集中在向人們普及半導體材料。加之我在看paper過程中，所有的introduction不外乎在講材料性質，利用材料性質實現(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。

上半年的新聞真的是一條比一條勁爆，特朗普總統(tǒng)對中國的強硬態(tài)度開始產(chǎn)生溢出效應。在美國政府將中國智能手機制造商華為列入商務部實體名單之后，中國采取稀土材料的出口禁止進行報復。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家，隨著在近年來電路的設計變得越來越薄，已經(jīng)低于1納米，材料研究學者們角色是要實現(xiàn)進一步的技術進步。如果你身邊有這樣的學者，多聊聊，尋求合作，尋求更高的科研結果。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“半導體制造業(yè)的許多技術挑戰(zhàn)可以通過材料創(chuàng)新來克服。”

澳大利亞的研究人員開發(fā)出一種新的化學穩(wěn)定且導熱性高的材料，用于解決現(xiàn)代設備中的過熱問題，這一進步將為下一代可折疊電話，可穿戴技術和小型化電子設備鋪平道路。總部位于墨爾本的迪肯大學邊境材料研究所（IFM）的科學家，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備等新興技術的需求不斷增加，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)盟的資深科學家預測，未來幾年，他們還將逐步淘汰FinFET設計中的硅片。

一些有機材料可用于類似于硅半導體的光電子學中。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體材料?；谌旱氖嫉铮═GCN）應該非常適合光電子學中的應用。該結構是二維的并且類似于石墨烯。然而，與石墨烯不同，垂直于平面的電導率比平面本身高65倍。

半導體行業(yè)正處于由大數(shù)據(jù)，人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）驅動的變革計算時代的邊緣。然而，實現(xiàn)新AI和IoT應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挑戰(zhàn)。最關鍵的要求之一是提供新的內存技術。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。每種技術都具有針對各種應用而優(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，給全球半導體行業(yè)敲響了警鐘

三星電子的存儲材料技術部門經(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，材料供應商處在領先位置，因為芯片需要材料公司與其客戶之間更緊密的合作。

電子材料供應商的黃金時代已經(jīng)到來，得材料者得天才。