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一、项目背景与核心目标
后摩尔时代,硅基芯片面临漏电流、工艺变异等物理极限,二维半导体因独特性能成为 “终极沟道”,且被纳入国家 “十四五” 集成电路发展规划。项目核心目标是突破晶圆级二维半导体集成的 “卡脖子” 瓶颈(材料、转移、界面、接触四大难题),构建≥10⁴晶体管 / 芯片、接触电阻≤100 Ω・μm 的晶圆级二维 CMOS 平台,实现高端芯片自主可控。
二、研究内容与技术突破
围绕 “薄膜可控制备 - 原子级界面调控 - 千门级功能验证” 全链条,分解为五大课题。关键技术突破包括:12 英寸单晶薄膜制备(畴尺寸 > 500μm,覆盖率 > 99%)、真空直接键合转移技术(无聚合物残留)、高 κ 栅介质原位集成(界面态密度 < 10¹⁰ cm⁻² eV⁻¹)、N/P 型精准掺杂与低阻接触(迁移率≥100 cm²/V・s),且工艺兼容 CMOS(温度≤400℃),同步开发 AI 在线监测优化生长过程。
三、团队基础与预期成果
研发团队由多位教授、院士领衔,获多项国家级奖项,合作单位涵盖中科院、头部芯片制造企业等,具备扎实理论与工程基础。预期实现 5900 晶体管 32 位 RISC-V 处理器(执行 37 种指令,功耗 0.43 mW),贯通 “材料 - 工艺 - 器件 - 电路 - 系统” 全链条。项目获国家政策支持,通过产学研合作缓释量产风险,为后摩尔时代高端芯片提供可量产技术路径。











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