2024年9月27日，復旦大學的研究團隊宣布，他們研發的全球首款二維半導體芯片正式發表在《自然》雜誌上。這款叫“無極”的芯片用了特殊的原子層材料，能比傳統芯片更快更省電。過去幾十年，芯片行業一直跟着摩爾定律走，但到了2納米工藝就卡住了。復旦這次沒繼續縮小硅基芯片，而是換材料直接超車。
這個芯片集成了5900個晶體管，全部是二維材料堆起來的。對比之下，之前國外頂尖團隊只能做出115個，還不穩定。中國團隊從2009年開始研究二維材料，一步步解決材料生長、電路堆疊等問題。劉開輝教授帶着團隊，用了十幾年才把實驗室里的材料變成能用的芯片。
二維材料只有原子那麼薄，厚度固定在0.7納米左右。他們用二硫化鉬做導電層，氮化硼當絕緣層，通過物理粘合的方式堆疊，不用高溫焊接。這解決了傳統芯片漏電和發熱的大問題。測試顯示，芯片在室溫下能穩定運行，時鐘頻率達到上百MHz，功耗只有微瓦級。
美國、韓國、日本的企業和研究機構也在做二維芯片，但進展緩慢。歐盟砸了十億歐元搞研究，現在還在基礎階段。中國團隊2023年就驗證了全電路功能，2024年直接做出處理器，效率比別國高不少。
做這個芯片最難的是材料純度，任何雜質都會讓芯片短路。團隊試了上百次，改進工藝才成功。現在芯片不僅能跑簡單算法，還能接傳感器、顯示屏這些外設。中芯國際和華為已經在測試樣品，打算用在手機和AI設備上。
國家“十四五”規劃把二維材料列為重點，復旦、中科院、清華都在跟進。以後做芯片不用靠進口光刻機，國內就能生產關鍵設備。像碳納米管、石墨烯這些材料，中國研究量全球第一，專利也最多。
2025年，團隊計劃把晶體管數量翻倍，做到支持複雜的浮點運算。長遠看，二維芯片可能徹底改寫行業規則，讓中國從跟跑變成領跑。這個消息一出，國際同行都坐不住了，合作邀請和論文引用量暴漲。
現在市面上的手機芯片發燙，續航差，以後用二維材料這些問題都能解決。國內企業已經簽下合作，準備量產。說到底，技術突破不是一夜之間的事，而是慢慢積累出來的。