2026年的序幕刚刚拉开,全球半导体行业的视线已被来自中国的一系列密集突破所牵引。从基础材料、芯片架构到核心性能瓶颈,多个关键领域几乎同步传来捷报。这不再是单一节点的追赶,而是一次展现系统创新能力和前沿定义野心的“集群冲锋”,标志着中国半导体产业正以全新姿态,深度参与乃至重塑后摩尔时代的技术路线图。
材料革命:从“加工”到“编程”
二维材料的“编程”术
中国科学技术大学团队在《自然》发表成果,攻克了二维离子型软晶格半导体精密加工的世纪难题。他们不再使用可能损伤材料的传统光刻,而是创新性地引导材料内部应力进行“自刻蚀”,像编程一样在单晶内部“雕刻”出规则孔洞,再填充不同材料,最终形成原子级平整的“马赛克”异质结。这项突破为未来高性能、可定制化光电器件提供了前所未有的理想材料平台。

碳化硅的“兼得”突破
在第三代半导体关键材料碳化硅领域,中国研究解决了长期存在的性能矛盾。深圳平湖实验室成功在优质4H-SiC衬底上生长出高质量3C-SiC,有望直接提升器件效率;同时,国家第三代半导体技术创新中心制备出缺陷更少、散热更优的氮化物外延材料。这意味着中国正推动碳化硅从“可用”向“好用、高效” 迈进,直接赋能电动汽车续航和电网稳定性。

性能突围:攻克长期瓶颈
散热“死结”的破解
芯片内部异质界面散热不良是长期制约性能提升的世界性难题。西安电子科技大学郝跃院士团队首创 “离子注入诱导成核”技术,从根本上改变了材料生长模式,将粗糙的“岛状”界面变为原子级平整的“薄膜”,使界面热阻降低至传统三分之一。基于此技术制备的氮化镓功率器件,其输出功率密度将国际纪录提升了30%-40%,显著增强了雷达、通信基站等设备的性能。

算力与传输的双重突破
为应对AI爆发对算力的极致需求,中国研究在计算与传输两端同时推进。南京大学研发的高精度模拟存内计算芯片,在-78.5°C至180°C的极端环境下仍保持超高计算精度,为特种环境下的边缘AI提供了可能。与此同时,112 Gb/s超高速互连技术取得突破,为数据中心内部的高速数据流通铺设了“超级公路”。计算与传输的协同进化,正系统性地破解AI算力瓶颈。

这组突破,其意义远超技术参数本身。它清晰表明,中国半导体创新正在发生根本性的范式转变:
路径从“跟随”转向“探索”:研究不再局限于解决已知的“卡脖子”问题,而是更多地面向未来,在二维材料集成、三维架构、后摩尔器件等前沿领域进行源头布局。
思维从“对抗”转向“驾驭”:无论是利用材料内应力“自刻蚀”,还是通过诱导成核优化界面,都体现了从“强行加工”到“巧妙引导”的本原创新思维。
组织从“单点”转向“系统”:材料、器件、架构、系统各环节的突破呈现联动效应,形成了从底层物理到顶层应用的协同创新体系。
全球半导体产业正处于技术范式转换的十字路口。中国通过这些在基础材料、核心架构与关键性能上的系统性突破,不仅展示了扎实的研发实力,更发出了积极参与定义未来技术规则的强音。当行业集体思考“纳米之后是什么”时,来自东方的答案正在陆续揭晓。
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