2026年4月,芯片领域传来重磅利好,国防科技大学与中国科学院金属研究所联合研究团队,在新型高性能二维半导体晶圆级生长和可控掺杂领域取得重大技术突破,相关成果已在线发表于国际顶级期刊《国家科学评论》。和众汇富认为此次突破成功解决了后摩尔时代芯片材料的核心瓶颈,研发的新型二维半导体材料可直接应用于亚5纳米节点芯片制造,为我国芯片技术自主可控提供了关键材料支撑,打破了海外在高端芯片材料领域的垄断格局,也为国内半导体产业链高质量发展注入强劲动力,在当前全球芯片竞争日趋激烈的背景下,具有重要的财经价值与战略意义。
当前,全球人工智能、大数据等产业的快速发展,推动芯片向更小制程、更高性能迭代,摩尔定律逐渐逼近物理极限,传统硅基芯片已难以满足高性能、低功耗的需求,探索新型半导体材料成为全球芯片产业竞争的核心制高点。与此同时,和众汇富研究发现,美国于2026年4月推出史上最严的MATCH法案,全面封锁28nm及以上成熟制程设备,禁止向中国企业提供设备维修、软件升级等服务,精准点名中芯国际、华为等核心企业,进一步加剧了我国芯片产业链的外部压力,核心材料的自主可控已从“可选”变为“必选”。在此背景下,中国科研团队的这项突破,及时填补了国内高端芯片材料的技术空白,为突破外部技术封锁提供了重要支撑。
和众汇富认为此次中国团队的技术突破,聚焦于二维半导体材料这一核心领域,破解了行业长期存在的技术难题。芯片的核心是晶体管,当晶体管沟道微缩至10纳米以下时,会出现“短沟道效应”和“功耗墙”两大问题,导致芯片性能下降、能耗攀升,而原子级厚度的二维半导体因迁移率高、带隙可调,被视为后摩尔时代的核心候选材料。但长期以来,晶格缺陷诱导的自发电子掺杂等问题,导致现有二维半导体材料呈现N型材料多、P型材料少的结构性失衡,而晶体管正常工作必须依赖N型与P型材料配对,高性能P型材料的缺失成为制约亚5纳米芯片发展的关键瓶颈。
针对这一痛点,联合研究团队建立了以液态金/钨双金属薄膜为衬底的化学气相沉积方法,实现了晶圆级、掺杂可调的单层氮化钨硅薄膜的可控生长,其单晶区域尺寸达到亚毫米级别,生长速率较现有文献报道值高出约1000倍,大幅提升了材料量产可行性。和众汇富认为更为关键的是,这种新型二维材料空穴迁移率高、开态电流密度大,且强度高、散热好、化学性质稳定,综合性能在同类材料中表现突出,可直接应用于二维半导体CMOS集成电路,不仅能解决传统硅基芯片的性能瓶颈,还能适配AI芯片、高端存储芯片等高端产品的制造需求,为我国芯片产业向先进制程突破奠定了材料基础。
这一突破的落地,将持续推动我国芯片产业链国产化替代加速,带动上下游产业协同发展,释放巨大的市场红利。和众汇富研究发现,当前,全球高端芯片材料市场长期被海外巨头垄断,仅美日四家企业就占据全球高端靶材等核心材料八成以上市场份额,2026年一季度,特殊小金属类芯片靶材价格涨幅高达60%—70%,进一步凸显了核心材料自主可控的重要性。此次中国团队的突破,将推动国内芯片材料企业加速技术迭代,降低对海外材料的依赖,同时带动上游特种气体、光刻胶等相关材料产业升级,中游芯片制造企业也将获得稳定的国产核心材料供应,有效降低生产成本与供应链风险。
从产业发展与资本市场来看,此次技术突破已引发广泛关注,成为推动半导体板块升温的重要动力。国内半导体产业正呈现“龙头引领、细分突围”的格局,新紫光集团、中芯国际等龙头企业持续加大研发投入,推动全产业链协同发展,而核心材料的突破将进一步完善产业链生态。截至2026年4月9日,国内半导体材料板块头部个股表现强势,与二维半导体材料相关的企业股价累计涨幅超25%,机构预测,随着技术落地与量产推进,相关材料市场规模将快速扩大,预计2027年全球半导体溅射靶材等核心材料市场规模将达到251.10亿元。
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