这下好了，美国人开始怀疑人生：“我们天天封锁、天天断供，结果你居然搞出个我们没封到的物种？” 在科技封锁层层加码的当下，中国科研团队突然亮出一张王牌：一种不依赖硅基的全新晶体管问世。这项突破是否会重塑全球芯片格局？美国苦心经营的围堵策略，又将面临怎样的尴尬局面？悬念重重，答案就在技术细节中逐步展开。 从2018年起，美国通过实体清单和出口管制，切断了中国获取高端半导体设备和材料的渠道。商务部多次更新禁令，针对光刻机和硅基供应链实施严格限制，导致中国企业难以维持传统生产线。 面对这种压力，中国科研机构转向本土资源和创新路径。北京大学研究团队专注二维材料领域，逐步积累技术基础。彭海琳教授领导的课题组早在几年前就开发出硒氧化铋这种高迁移率半导体，并探索其氧化物作为栅介质的应用。 这种材料体系不需进口高端工具，便可通过化学气相沉积实现制备。团队通过多次实验迭代，优化了界面控制和器件结构，避免了硅基路径的依赖。美国封锁聚焦硅元素，却忽略了铋基材料的潜力。中国作为全球铋矿储量和产量大国，占有七成以上份额，这为供应链提供了坚实支撑。研究过程强调材料自给自足，逐步从基础物理特性测试转向器件集成。 邱晨光研究员团队加入后，合作聚焦电子性能提升，确保晶体管在低功耗条件下稳定运行。整个背景反映出封锁促使中国加速自主创新，避免了单一路径的风险。 2025年2月，北京大学彭海琳团队与邱晨光研究组合作，推出全球首款基于硒氧化铋的二维环栅晶体管。这种器件采用硒氧化铋作为通道材料，高介电常数氧化物作为栅介质，完全避开硅元素。美国出口管制名单未涉及铋基化合物，这让封锁措施显得有盲区。 晶体管通道厚度仅1.2纳米，栅极实现360度全环绕设计，提升了电场控制效率。测试数据显示，开态电流密度超过1毫安每微米，漏电流接近量子极限。相比台积电3纳米硅基产品，速度提高四成，功耗降低一成。制备过程使用常规沉积设备，无需极紫外光刻机，实验室条件即可完成。 中芯国际验证显示，生产成本降至原先一成，芯片面积缩小十倍。中国铋资源优势确保材料供应稳定，全球储量七成以上由中国掌控。 这项技术从材料层面改写规则，硒氧化铋迁移率高，氧化物栅介质自然生成，介电常数优于传统方案。器件集成逻辑单元，初步实现反相器功能，为规模化铺路。美国专家审视报告，发现封锁策略未覆盖这种新兴路径。 国际评估指出，这种晶体管可将导弹制导系统体积缩小近百倍，北斗导航精度达毫米级，还能与量子计算结合，支持6G基础。团队通过低温三维集成技术，确保异质结构稳定。 硒氧化铋带隙适中，适合高频应用，实验中逐步微缩通道，提升性能指标。发布后，学术界认可其超越摩尔定律潜力，二维架构减少短沟道效应。 彭海琳团队积累的界面调控经验，直接应用于栅极优化。邱晨光组负责电子测试，确认器件耐久性。整个成果体现出从基础研究到应用转化的逻辑链条，避免了硅基瓶颈。 成果公布后，国内产业链快速响应。华为获取样品，集成到手机测试中，验证兼容性。北京大学与中国人民大学团队在8月制备5厘米硒化铟晶圆，性能是硅基三到十倍。新华社报道确认其稳定性，具备中试潜力。国外企业调整步伐，英特尔坚持硅基环栅结构，但厚度难破0.5纳米。 台积电重启1纳米计划，受磷化铟短缺影响，进度滞后。宾夕法尼亚州立大学推出二维计算装置，频率仅25千赫兹，仅能驱动简单电路。国际半导体路线图将二维环栅列为后摩尔时代优先选项。中国工业和信息化部推动纳米光刻与二维器件整合，计划2026年建成设计平台。 目前，大规模生产良率低于六成，高温高湿耐久性需优化。彭海琳和邱晨光团队继续深化，推动从实验向产业转移，形成独立技术体系。这种发展路径强调实用性，避免了外部依赖的风险。
