国产铋基无硅芯片落地：打破3纳米困局，美媒称封锁失效

摘要：2025年9月25日，一则来自北京大学实验室的消息，在全球半导体行业掀起连锁反应——彭海琳教授团队研制的铋基无硅芯片正式披露落地进展，这颗指甲盖大小的“晶体”，不仅跳出了硅基技术延续60年的瓶颈，更让持续数年的技术封锁出现裂痕，《华尔街日报》当天便发文警示：“

2025年9月25日，一则来自北京大学实验室的消息，在全球半导体行业掀起连锁反应——彭海琳教授团队研制的铋基无硅芯片正式披露落地进展，这颗指甲盖大小的“晶体”，不仅跳出了硅基技术延续60年的瓶颈，更让持续数年的技术封锁出现裂痕，《华尔街日报》当天便发文警示：“美方对中国半导体的技术围堵，或已正式失效”。

这颗发表于《自然材料》的无硅芯片，藏着颠覆行业的硬实力。1.2纳米的厚度是什么概念？约为人类头发丝直径的十万分之一，却能在0.5伏的超低电压下稳定运转——若用生活场景类比，相当于仅靠一节五号电池，就能让普通家电实现“低耗高速”运行。核心性能指标更打破行业魔咒：电子迁移率达到280cm²/Vs，是传统硅基芯片的3倍；运算速度提升40%的同时，能耗反而降低10%，彻底摆脱了“高性能必高能耗”的技术桎梏。

技术突破的关键，在于“换道”而非“跟跑”。团队摒弃了全球半导体行业扎堆竞速的硅材料，转而采用硒氧化铋构建“全环栅场效应晶体管”——这种新材料的原子级界面贴合特性，从根源上解决了硅基芯片长期困扰的漏电问题；再搭配“搭乐高”式的三维集成技术，将芯片层像积木一样堆叠，让整体性能直逼量子计算机的“预备级产品”。“过去我们跟着硅谷的摩尔定律跑，现在终于在新赛道上迈出了第一步。”彭海琳团队成员在接受采访时说。

这并非孤立的技术闪光，而是中国半导体“基础研究+应用创新”体系的必然结果。产业端，中芯国际早已实现14纳米工艺国产化，长江存储量产的128层3DNAND闪存，撑起了存储芯片的自主根基；系统端，欧拉操作系统装机量突破500万套，为金融、能源等关键领域的云端安全筑起“防护墙”；面对A100芯片禁运，华为联合寒武纪、壁仞科技搭建自主算力集群，3年内将云端训练芯片国产化率从不足10%提升至60%，硬生生破解了AI算力的“卡脖子”难题。

如今，铋基芯片已从实验室走向产业化“关键一跃”。在长三角某半导体工厂，工程师正用这项技术测试28纳米生产线，探索规模化生产的工艺细节；中科院团队则同步攻关“铋基芯片+光子芯片”的双引擎组合，试图打造运算能力再提升一个量级的新型计算系统。更值得期待的是，铋基材料能在200℃高温下稳定工作——这意味着，未来火星探测器的核心控制部件、深海钻井平台的耐高温芯片，都可能刻上“中国造”的印记。