二维半导体迎突破：国产化示范线启动，巨头布局下挑战仍在

国内领先的二维半导体企业原集微科技（上海）有限公司宣布完成数千万元种子及Pre-天使轮融资。此轮融资由中科创星、复容投资孵化并连续投资，司南园科等机构共同出资。

融资资金将主要用于支持公司推进产业化进程。

值得注意的是，原集微科技近期在上海启动了二维半导体工程化验证示范工艺线，这是国内首条全国产二维半导体集成电路工程化示范线。

借助国内半导体产业链的日渐成熟和完善，二维半导体技术正快速从实验室走向实际应用。以原集微项目为例，该技术已实现从实验室研究到工艺线建设再到融资落地的关键突破。与此同时，通过此次中试线的启动，行业期待逐步攻克二维半导体商业化过程中面临的多项工程化难题。

尽管二维半导体是一项前沿技术，但它并不意味着会对现有硅基半导体产业构成全面颠覆。实际上，它将在材料、设备、晶圆制造和先进封装等领域催生更多市场需求，成为传统硅基半导体的重要补充。

复旦大学光电研究院院长褚君浩指出，当硅基芯片制程逼近2纳米时，已接近三维体半导体材料的物理极限。而二维半导体（如二硫化钼、二硒化钨等）凭借其原子层厚度的“平面高速公路”结构，在短沟道尺度下展现出天然强栅控能力，并能大幅简化制造工艺。

原集微创始人包文中表示，二维半导体是先进制程的理想选择。由于二维材料具有原子级光滑的表面，这为芯片先进制程提供了新的技术路径，未来有望降低对先进EUV光刻技术的依赖。

据了解，复旦大学团队已在二维集成电路领域取得重要进展，并完成了从材料优化、工艺制造到器件建模、电路设计，再到流片和测试的完整流程。目前，原集微已与复旦大学完成千万级技术转化协议签署，并致力于工程化和产品导向研发。

公司成功推出首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极”，实现了从材料、架构到流片的全链条自主研发。

按照规划，原集微计划在2026年底前实现与硅基材料的异质集成；到2029年，有望量产全球首款二维材料芯片，应用于低功耗边缘计算等领域。

全球半导体巨头如台积电、三星、英特尔等已将二维半导体列为3-5纳米节点后的潜在替代方案。欧洲微电子中心（IMEC）更明确将其作为1纳米及以下节点的重要材料体系。

国内高校团队在二维半导体研究方面也取得了显著进展。例如，北京大学团队研发出弹道二维硒化铟晶体管，性能超过英特尔硅基晶体管；南京大学团队实现了GHz频率的二维半导体环形振荡器电路，并探索其应用于1nm节点集成电路的可能性。

一名国产半导体设备高管对二维半导体技术的发展表示乐观。他认为，从发现材料应用前景到实现商业化，二维半导体仅用了约13年时间，远快于硅基半导体近百年的发展历程。“未来，二维半导体技术的发展速度只会越来越快。”

尽管如此，二维半导体的商业化仍面临诸多挑战。据业内专家分析，在后端工艺上，大部分现有硅基设备可直接复用，但在前道工艺环节需要大量定制化设备支持。

原集微团队统计显示，当前二维半导体产线设备中约70%可以沿用现有技术。公司已与设备商合作开发专用设备，并完成调试工作。

封装环节则是另一个关键挑战。由于二维半导体材料仅有“原子级厚度”，如何在保证产品完整性的同时实现性能稳定是一个重大难题。此外，材料界面处理、散热管理及电气互联技术都需要创新突破。

未来，二维半导体将主要应用于对能耗比要求高且不敏感于成本的领域，如物联网、传感器和柔性电子等AIoT产品。随着技术成熟，将进一步向存算一体等大算力芯片方向发展。