中国国際グラフェンイノベーション会議では、複数の企業や機関が、既存のシリコンベースのチップに代わるグラフェンベースの技術の活用について議論し、国内でこれらの問題に取り組むためのコンソーシアムを設立しました。
中国グラフェン銅イノベーションコンソーシアムは、グラフェンのチップ製造への応用を支援し、シリコンベースのチップの10倍の性能を提供します。
シリコンベースの半導体技術の限界は年々迫ってきており、企業は将来、より強固でより効率的なチップ技術を製造する方法を考案しています。
グラフェンは、表面が電子を散乱させる不純物で構成されているため、電子移動度が非常に豊かである。性能面では、シリコンベースのチップと比較して、グラフェンは10倍の性能を持ち、消費電力も低い。今後、Chint Group、上海電線研究所、上海グラフェン産業技術機能プラットフォームなど、多くの機関が協力して、グラフェンを用いたチップの実用化を目指していく予定です。
グラフェンは、炭素原子の六角形格子に配置された個々の層から構成されています。
グラフェンは、鋼鉄の200倍の強度を持つ。シリコンと比較しても、その強度は比較にならない。
同時に、熱伝導性、電気伝導性は銅よりも優れており、半導体チップだけでなく、熱放散、効率の良いバッテリーなどの開発には欠かせないものとなるだろう。
最後に、グラフェンは軽量であり、1平方メートルあたり1ミリグラム以下である。
2010年、IBM社はトランジスタ周波数が100GHzに達するグラフェンウェハーを実証した。同社は、500～1000GHzのトランジスタ周波数を提供するチップを製造できると述べているが、量産用のグラフェンチップは製造していない。
しかし、希望はある。シリコンに代わる半導体チップとしてグラフェンを研究している企業が多数存在することで、TSMCとサムスン電子が独占しないまでも支配している市場が、こうした技術の製造から利益を得る企業や機関にとってより開かれたものになると予想されるからである。
半導体チップにおけるグラフェンの最も大きな限界は、製造と開発のコストにある。グラフェンを使ったチップは製造が複雑で、作成に高いコストがかかる。
理論導入から数年が経過しているが、グラフェンチップの量産を世界に先駆けて開始できる安定したレベルは得られていない。
解説：
中国はイノベーションを起こせるか？
結論から言えば難しいのではないかと思います。
戦闘機の話を例に出します。
Su-27と言うロシア製の戦闘機があります。
中国はこれをノックダウン生産(他の場所で生産された部品を集め、現地で組立・販売などをする生産方式)してSu-27Kとしました。
この後に中国は許可を得てライセンス生産したJ-11と言う戦闘機を生産しました。
しかし、後になってJ-11Bと言う勝手にコピーした戦闘機を生産して、ロシアからSu-27Kの供給を打ち切られてしまいました。
元になったSu-27K自体の品質もSu-27系列の中ではよくなかったのですが、それをさらにコピーしたJ-11の品質はかなり低く、特にエンジンは初期のものは30時間ほどしか使えなかったと言われています。
現在では改良を重ね1500時間ほどに伸びています。
ロシア製のエンジンの寿命が1500時間ほどと言うことですので、ごく最近になってようやく追いついたことになります。
※ J-11は1998年から製造
ちなみにF-15のエンジンの寿命は10000時間ほどで機体の寿命よりも長いです。
なぜこんなことが起きるかと言うと、エンジンと言うのは冶金技術(金属を採取・精製・加工する技術のこと)の塊で単に設計図を盗んできてコピーするだけでは全く同じものが作れないからです。
中国のモノづくりの本質と言うのはこうした事実に現れていると私は思います。