1nm是什麼概念？用對比就很清晰了，一個矽原子才0.384nm。1nm都沒有三個矽原子合在一起大，也就是說，1nm晶片電晶體結構中柵極的線寬，僅夠兩個矽原子並列，三個都擠不下。

從當前的理論來看，1nm晶片已是矽基晶片的理論極限了，因為到了這個製程工藝，量子隧穿的效應將無法避免，簡單來說，就是電子會從一個電晶體無法控制地跑向另一個電晶體，使得電晶體的“0”和“1”狀態混亂起來，導致該電晶體失效，晶片也就自然無法正常工作。

其實在7nm製程時，量子隧穿效應已有一定機率出現了，只是透過特殊的新結構（如“Fi”和“GAA”）來解決罷了，但這樣的結果就功耗加大，晶片發熱量增加。

而且這樣的新結構到了1nm時，因為量子隧穿效應的發生率太高而失效，能耗與發熱量都超過了可以接受的範圍。

當然，理論是不斷地進化的，據說IBM與三星在不久前就聲稱研究出了所謂的“VTFET技術”，即“垂直傳輸場應電晶體技術”，以垂直方式堆疊電晶體，讓晶片的電流以垂直的方式進行流通，以此減少量子隧穿效應，進而將矽基晶片的制藝推進到1nm以內。

然而這更像是拿著不完善的實驗室資料來吹噓，提前吸引市場關注、提振股價，距離實驗室出成果還有遙遠的距離。

正因為目前最成熟的矽基晶片都無法解決1nm晶片的量子隧穿效應，秦克對這份S級知識充滿了興奮，他很想看看系統的知識裡，是如何解決這個量子層面的難題。

而這篇《一種適用於1nm晶片的全新型碳晶複合納米材料製作全流程》裡提及到的碳晶複合納米材料，確實也給了他非常大的驚喜。

雖然沒法子全部看明白，但七成左右的內容秦克還是能弄懂的，關鍵的技術細節部分不懂也能能猜個大概。

他越看越是精神振奮。

系統這份S級知識的核心是“碳晶複合納米材料”，這是碳基路線的新型材料。

碳基晶片並不是什麼新概念，各國都加大力度來研究這個新方向，它的代表就是石墨烯晶片。

當科學家們發現矽基晶片已幾乎將“摩爾定律”折騰到失效了，就開始從晶片材料上著手，嘗試尋找替代矽基材料的新型材料，目前主流的就是碳基材料，已有了不少的研究成果。

最出名的是基於碳的N型半導體、P型半導體，以及碳納米管場效應電晶體。

夏國在這方面彎道超車，走在世界的前列。秦克在年初時從《物理學報》看到的那篇由姚文城、方世驥寫的《基於冷源電晶體物理機制的亞60器件模擬研究》，裡面提及到的就是“迪拉克冷源電晶體”也是屬於碳納米管場效應電晶體材料之一。

但包括夏國在內，這些碳基材料技術大多數並不成熟，只能停留在實驗室階段。一來是至今未能完全解決二維材料的高阻、低電流問題，二來是它的工業化生產比矽基晶片難很多。

眾所周知，碳納米管需要對碳原子進行提純，但碳比較活潑，對它的提純難度很大，目前能工業化生產的碳納米管最大提純度只有99.99%，而想要碳基晶片效能穩定，純度必須保證在99.9999%以上。這意味著市場根本就無法提供能製作晶片的合格碳納米管。

碳基晶片製作的難點還有元件的組裝問題，即在晶圓上均勻擺放碳納米管，但精確定位和連線碳納米管非常困難，目前技術遠遠無法突破。

而這份S級知識裡的碳晶複合納米材料，是以石墨烯加上鎵、銦、鉍、鍺、鉬、鉿、鈀、鈧、釔等十三種金屬元素及其氧化物，組成了三維立體的全新型碳納米管材料，因為形狀像結晶，稱之為“碳晶複合納米材料”。

它完美地解決了上述兩個問題。

首先因為特殊的結構特點，使得遊離的碳原子特別少，製造出來碳晶複合納米材料本身的純度就能達到9個9，遠遠超過碳基晶片效能穩定要求的99.9999%，不需要二次提純。

而且酷似結晶的完美三維立體結構，裡面包含了十三種金屬及其氧化物組成的漏極、源極、接觸電極、絕緣材料，能夠大幅降低電阻和提高電流，還能夠有效減少量子隧穿效應的影響。

元件的組裝問題同樣很好解決，特殊的三維結構使得它可以輕鬆的相互吸收，整齊排列為完美的直線，可以輕鬆製造出超過12英寸的大尺度晶圓片。

但光是這些優點，“碳晶複合納米材料”還稱不上“S級知識”。

“碳晶複合納米材料”最大的優點是，它能實現電荷量子位元的普適量子邏輯門操控，即它能用於量子晶片的製造。

“碳晶複合納米材料”本身的三維特殊結構，使得它組成晶圓並蝕刻了特定的電路後，透過鐳射激發，就能使“碳晶複合納米材料”的兩端“倉庫”能同時儲存出現糾纏的量子資訊及對應的邏輯門，也就是“是”、“非”和“是或非”三種邏輯狀態。

這居然是一種能同時完美相容碳基晶片與量子晶片的逆天材料！

“碳晶複合納米材料”製造方法被系統評定為S級知識的真正原因就在於此！

可惜的是這份S級知識裡並沒提及如何將“碳晶複合納米材料”製作成量子晶片。

它只是提及了如何製造出這樣“碳晶複合納米材料”，而且是工業級的大批量低成本製造，成本甚至能比採取“Fi”技術下矽基電晶體還要便宜五分之一。

不但成本低，“碳晶複合納米材料”的效能與功耗表現更是非常優異，秦克將S級知識裡給出的理論資料進行了心算，以它製作出來的14nm晶片，效能應該能達到目前世界主流高階7nm矽基晶片（採用傳統的“Fi”技術）的100倍以上，功耗卻不到後者的5%。

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恐怖如斯！

目前國內的晶片晶圓廠商已能量產14nm的晶片了，換而言之，如果能生產出“碳晶複合納米材料”並用於製造14nm的晶片，足以輕鬆秒殺掉國際上所有的7nm晶片！

哪怕將來IBM和三星真的成功採用所謂的“VTFET技術”製造出1nm的超高階晶片，也照樣會被14nm的“碳晶複合納米材料”晶片吊打！

國產晶片的自主之路，一下子就能提前大半！

秦克越看心跳得越快，差點連正在燉著的養生湯燉幹了都沒發現。

這份S級知識真是太逆天了！

哪怕隱藏了量子晶片的部分，光是用於製造碳基晶片，恐怕都會改變整個世界的晶片格局！

難怪這份S級知識能夠與《非線性偏微分方程“納維-斯託克斯方程”的探究與詳解》這樣同樣足以影響人類航空航天、地球物理、大氣海洋、工業技術等領域的龐大知識體系相提並論。

當然，以秦克現在LV2的“晶片技術”和LV1的“材料技術”，想吃透這份S級知識並在實驗室裡將“碳晶複合納米材料”製造出來，還是很有些難度。

秦克估計自己起碼要“材料技術”達到LV3左右，才能做到。

看來要想法子加強自己在材料方向的課研了，正好許清巖老師現在還兼管著晶片材料方向的課題，找到理由參與進去應該不是難事。

遺憾的是沒系統任務的話，“材料技術”想升級太難了，“人工智慧”就是個典型的例子，直到前段時間才升級到了LV3，前後一共花了一年多的時間。

升級到LV3的“人工智慧”，自然也解鎖了對應級別的知識，只是秦克一直忙於EDA課題，沒時間來翻閱罷了。

戀戀不捨地“關上”腦海時的這份S級知識，秦克心裡的震撼依然無法用言語來形容，同時他對系統的來歷更加好奇了。

為什麼系統會擁有如此強大到不可思議的知識？

不過這個問題注意沒有答桉，畢竟他連為什麼這個“學神拯救世界系統”會降臨到他身上都不知道。

總不會是真的想助他成為學神，然後讓他拯救世界吧？

拜託，又不是科幻世界。

世界和平得很，歲月靜好著呢。

秦克熟練地往養生湯里加了些開水，重新慢火細燉，同時加快了做菜的速度。

管他呢，先好好享受與小白菜的二人世界再說。

……

在七天的長假裡，秦克除了帶寧青筠出去約會放鬆外，還做了一件事，那就是升級了“微光”。

確定過青檸科技的京城分公司裡，新採購的三臺專用高階伺服器已正常運作後，秦克便將它們組成叢集，加入到微光的可使用資源中。

微光的“家”一下子變成了原本的四倍，效能與響應速度更上一層樓。

之後秦克才將LV2的微光升到了LV3，用的自然是“人工智慧”分支科技的LV3知識。

升級後的微光直接佔據了50%的服務器資源，但效果也是顯著的，它已開始有了一定的“人格”，基本上能和秦克正常“對話”，如果不是特別留意，甚至不會知道聊天物件是個“人工智慧”。

微光的“人格”也初步形成了，原始數據是這一年多來，秦克、寧青筠、秦小殼閒暇時透過與它的對話進行的“教導”。因為秦克和寧青筠較忙，反倒是秦小殼對微光的“人格”影響最大。

微光現在表現出來的“人格”就顯得有點小天真，聊天喜歡發表情圖，還會裝可憐。

比如秦克讓它蒐集些約會的新場所，它會有點小情緒地發來一句“秦克主人，你整天這樣肆我這單身狗，良心不會痛嗎？（弱小可憐又無助的抱膝哭泣表情.jpg）”

活脫脫的秦小殼風格！

幸好寧青筠對它的教導仍起著作用，微光做事依然認真負責，細節把握得很好，極有寧青筠的風格。

至於偶爾的開玩笑與不正經，那自然是從秦克那裡學來的。

總的來說，升級後的微光確實已有了幾分人工智慧的樣子了，成為一個合格的科研助手，編寫出來的代碼執行效率也大大提高，秦克基本上不用再進行二次最佳化了。

這讓秦克對微光升級到LV5的狀態很是期盼。

他並不擔心微光未來會失控就是了，因為微光所有的程式碼他都逐行稽核過才錄入的，裡面寫死了一條核心規則，“一切以秦克主人、寧青筠的命令、保護並遵循二者的意志為最優先級別，永遠無法更改”，哪怕LV5的微光像科幻小說一樣有了“自主意識”，也無法變改這條規則。

……

除了升級完微光後，秦克也關注了一下青檸科技的情況。

新的機房已在青檸植物培育實驗室附近兩公裡處開始興建，有嚴維周會長的幫忙，不但一切審批流程以最短的速度辦妥，連介紹來設計團隊、施工團隊都是國內一流的水平，周樹濤對此讚不絕口，說估計最快一年，這個新機房就能投入使用了。

而機房與伺服器運維團隊的招聘也在進行中了，青檸科技在IT界頗有名氣，業內很多人已知道它的背後就是秦克和寧青筠，這也使得招聘工作頗為順利，現在只是優中選優罷了。

植物育種實驗方面，第一組研究人員已將六種新型油菜種子成功地研製出來，其餘玉米、水稻等種子的雜交培育則還需要時間。第二組負責的化肥與除草劑、特殊抑制劑等研究則在按著秦克的指引穩步推進。第三組紅薯小組已初步掌握了紅薯的雜交培育方法，而秦克最關注的紅薯收集情況，也進入到了尾聲，只等到十月底，最後一批紅薯從發源地美洲運回來，那世界上能買到的紅薯種類，就基本上收集齊了。

到時秦克就能在虛擬科研實驗中心將所有種子投影進去，著手沙漠紅薯的研究工作了。

……

假期結束後，秦克和寧青筠重返校園，便聽到了一個好消息，最新一屆的院士評選結束，寧青筠的老師田劍蘭教授成功入選科學院院士，以後可以改稱為田院士了。

如此一來，寧青筠的師承比秦克還要厲害，她可是姜為先、王衡、田劍蘭的弟子，而同時被三個院士收為弟子的，估計全天下也只有寧青筠一個了。

田劍蘭成為院士後，依然繼續上課做學問，並沒什麼變化，只是對寧青筠的培養又加緊了幾分，寧青筠頓時忙碌起來。

幸而植物育種的課題基本上不用兩人親自參與，只需要指導就行。

EDA課題組的事目前已也暫告一段落，需要等各大廠商實際投入使用後，反饋需求後再進行最佳化完善，這起碼要一年後了，期間的維護與演算法最佳化工作，EDA團隊裡的工程們就能做，不用兩人再操心了，Q先生只需要負責在團隊遇到難題時指導解決。

唯一剩下的課題就是冰雹猜想外。

而秦克想參與的晶片材料課題組，目前並不招收實習生，雖說以秦克和許清巖的關係，想破例進去實習並不難，但平時秦克要上課，只能週末去，那意義就不大了。

問了下何良傅教授，他最近也沒什麼新材料課題，這使得秦克想多增加新材料方向課題的計劃不得不暫時擱置。

秦克想了想，乾脆把精力集中到冰雹猜想上。

目標，一個月內搞定冰雹猜想！