问题——传统硅基路线逼近边界，新一代芯片材料与工艺亟待突破；过去半个多世纪，集成电路沿着晶体管密度提升与成本下降的路径持续迭代。然而，随着制程推进至更小节点，器件尺寸进入纳米甚至接近原子尺度，栅极对沟道的控制难度上升，漏电流与功耗压力加大，继续依靠缩小尺寸与复杂结构堆叠获取性能增益的空间被压缩。产业界普遍认为，“延续摩尔”仍在推进，但“超越摩尔”已成为必须同步探索的第二条主线。 原因——材料尺度与器件机理决定了“后摩尔”突破点，二维半导体被视为重要选项。二维半导体沟道厚度可薄至一个或几个原子层，理论上具备更强的栅控能力和更低的漏电特性，在功耗与尺寸受限的场景中更具想象空间。同时，这条路线的难点也十分集中：二维材料的可控制备、晶圆级一致性、器件与互连的兼容工艺、良率与成本等工程化指标，决定其能否从“论文器件”走向“可制造芯片”。因此，真正的竞争不只在实验室参数，更在工艺平台与制造体系。 影响——从样机到产线的跨越，关系到我国在下一代芯片材料竞争中的主动权。复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室周鹏、包文中联合团队经过多年攻关，于2025年4月研制出全球首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极（WUJI）”，实现约5900个晶体管集成度，验证了二维半导体用于逻辑处理器的可行性。业内人士指出，这类突破的意义在于打开“能做”的技术路径，但距离大规模应用仍需解决可重复、可量产、可验证的工程问题。随着国际头部企业将二维半导体纳入更小节点后的潜在沟道材料储备，有关技术一旦进入工程化竞速，窗口期可能以年为单位收敛，先发者更容易形成标准、工具链与供应链的系统优势。 对策——建设工程化验证平台，补齐从科研到制造的关键环节。包文中介绍，“无极”更多是技术可行性的起点，产业化挑战在于把二维半导体器件从“几千晶体管级”推进到更高复杂度的CMOS系统，并在工艺稳定性、良率、成本与测试验证体系上达到工业门槛。基于此判断，相关团队发起的原集微（上海）有限公司在完成早期融资后，于2025年6月启动国内首条二维半导体工程化验证示范工艺线建设；同年10月核心设备进场安装，12月再获新一轮融资支持，目前示范线已在上海浦东新区点亮。该示范线定位于工程验证与工艺迭代，意在形成材料制备、器件加工、芯片制造与测试评估的闭环，加速科研成果向可复制工艺转化，并为后续产业链协同提供平台支撑。 前景——二维半导体有望成为后摩尔时代的重要拼图，但产业化成败取决于体系能力。受访人士认为，二维半导体并非对硅基技术的简单替代，其更可能在特定节点与特定应用中率先落地，例如低功耗逻辑、异构集成中的关键器件等。下一阶段的关键，将从“做出样机”转向“做出稳定工艺”，从单点突破转向材料、装备、设计与制造协同创新。若能在工程化平台、人才队伍、产业链配套与应用牵引上形成合力，我国有望在国际新材料与新器件竞争中赢得更大主动，为未来算力基础设施与智能终端迭代提供新的技术支点。
二维半导体的发展印证了科技创新需要基础研究与工程实践并重。在全球技术竞争加剧的背景下，坚持自主创新与产业化结合，才能在新一轮技术革命中把握机遇。这场关于未来计算能力的竞赛，既是对技术的考验，更是对国家创新体系的全面检验。