芯片挑戰1納米，也離不開鎢材應用！

鎢材憑藉著自身優异的力學、熱學、電學等性能，成爲了現代衆多工業不可缺少的原料，如大型火箭的喉襯就需要用到鎢銅合金，而小型芯片的衆多零部件也需要用到鎢鉬産品，如擴散阻擋層、粘結層、電子封裝材料、晶體管等。

芯片是集成電路經過很多道複雜的設計工序之後所生産出來的半導體元件，由大量的晶體管構成，廣泛應用于電視機、電腦、音響、電子琴、影碟機、錄像機、手機、遙控、照相機、報警器等設備中。

目前半導體主流制程進展到5nm和3nm節點。由于晶片單位面積能容納的電晶體數目，已接近半導體矽材料的物理極限，所以晶片效能也無法再逐年顯著提升。

爲了解决這個問題，台積電研究團隊向二維材料中摻雜了鉍元素（Bi），這樣不僅使産品尺寸挑戰1納米以下，還有效解决了二維材料高電阻及低電流的問題。

正常來說，晶體管越多，集成電路的存儲數據就越大，處理能力就越强。所以，要想獲得更高性能的芯片，半導體材料向1nm以下發起挑戰是很有必要。

除了台積電提出來的方法能有效地解决商業化芯片的不足外，美國賓夕法尼亞州立大學的科學家也提出可以用單層的二硫化鉬和二硫化鎢半導體材料來製作晶體管，其能使所製造的半導體元件的數據處理更快。

鎢靶材因有高熔點、强抗高溫能力、大電子發射係數、良好化學穩定性和優异散熱性能等特點，而成爲了芯片內部擴散阻擋層和粘結層的優選材料。此外，集成電路的主流封裝材料也大多是使用鎢材——鎢銅合金。

鎢銅合金除了有優良的電化學性能和散熱性能外，還有與矽片和砷化鎵相匹配的熱膨脹係數等特點，所以能使做的電子封裝材料的各方面性能更好。

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2021年1-3月，我國集成電路的産量約820億塊，同比增長62.1%，而進口集成電路爲1552.7億塊，同比增長33.1%。注意，3月份國內集成電路的産能達到了290.9億塊，同比增長了37.4%。由此可知，國內市場集成電路需求强勁，且生産的增長率較大。據預算，我國在2025年或能實現芯片70%的自給率。

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