尖端技術突破之一：SiC單晶襯底自主技術體系
中國已開發出了6英寸導電性SiC襯底和高純半絕緣SiC襯底，山東天岳公司、北京天科合達公司和河北同光晶體公司分別與山東大學、中科院物理所和中科院半導體所進行技術合作與轉化，在SiC單晶襯底技術上形成自主技術體系。
二、尖端技術突破之二：全球第一座「氮化鎵晶元」生產基地
中國科技企業英諾賽科（蘇州）半導體有限公司已經實現了技術突破，在可替代材料「硅基氮化鎵」上已經完成了量產，已經建立了生產線，並且完成了對於8英寸硅基氮化鎵晶圓的量產。據悉這是全球第一座「氮化鎵晶元」生產基地。目前中企已經掌握了成熟的技術，一旦氮化鎵被用於製造晶元，相比於硅基晶元功率將直接提升900倍。
尖端技術突破之三：碳納米管材料——碳晶體管
中國科學院院士彭練矛和張志勇教授率碳基納米管晶體研究團隊在2020年5月26日，宣布突破了碳基半導體設備製造的瓶頸，製造出高純半導體陣列的碳納米管材料——碳晶體管，在全球範圍內率先實現碳基晶元製造技術的突破。碳基晶元再一次成為全球熱點。碳基晶元在很多方面確實有叫板硅基晶元實力。值得一提的是，與硅基晶元相比，碳基晶元具有成本更低、功耗更小、效率更高的顯著優勢。據相關報道顯示，與傳統硅基晶元相比，中國碳基晶元在處理大數據時不僅速度更快，而且至少可節約30%的功耗。
北京元芯碳基集成電路研究院的研發團隊近日成功攻破碳基半導體材料製備的難題。眾所周知，製造高效能晶元離不開半導體材料，世界上許多國家製造半導體一般都會用硅作為原材料，而如今我國成功攻破碳基半導體製備技術，這意味著我國將擁有自主生產晶元的能力。而且與硅基半導體相比，碳基半導體造價低、效能高、功耗較小，更加適合推廣到更多的領域。
尖端技術突破之四：「中國芯」麒麟970
華為之前的「中國芯」麒麟970，之中國芯讓全球開始刮目相看，中國科技巨頭華為在100平方毫米的指甲蓋大小的晶元里，安裝了55億顆晶體管。而美國蘋果最強的也只有33億顆，科技巨頭高通31億顆！它還搭載了全球首款准5G基帶，支持LTE Cat.18，重要的是華為已經在18實現了量產。值得一提的是，這款晶元無論是參數，還是工藝都已超越了世界上任何一款手機晶元，重要的還是中國的自主研發！
尖端技術突破之五：22納米關鍵工藝技術
中評社香港7月9日電／中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發中心之前通過4年的艱苦攻關，在22納米關鍵工藝技術先導研究與平台建設上，實現了重要突破，在國內首次採用後高K工藝成功研製出包含先進高K／金屬柵模塊的22納米柵長MOSFETs，器件性能良好。
據《中國科學報》報道，由於這一工作採用了與工業生產一致的工藝方法和流程，具備向產業界轉移的條件，因而對我國集成電路產業的技術升級形成了具有實際意義的推動作用。同時，該先導工藝研發中心建成了一個能夠開展22納米及以下技術代研發的工藝平台。儘管是22納米技術，但在當時的情況下已標誌著中國加入了高端集成電路先導工藝研發的國際俱樂部，其意義十分重大。
尖端技術突破之六：8英寸高功率晶元生產線
中國山東第一個8英寸高功率晶元生產項目，正式完成全線設備調試，並在濟南比亞迪半導體有限公司順利通線。這條晶元生產線已實現100%國產，值得一提的是，這條8英寸高功率晶元生產線意義重大，其不僅擁有完全獨立的自主知識產權，而且相關技術還達到了國際先進水平。重要的是，濟南比亞迪半導體有限公司還可以針對不同的產品設計，匹配對應的製造工藝。除此之外，這條生產線的國產化，還將有效緩解當前新能源汽車產業晶元供應持續緊張的狀況。
濟南比亞迪半導體有限公司，便是比亞迪與濟南高新財金和濟南產發集團共同出資成立的一家，用於補齊晶元產業應用短板的「平台」。
在各方的努力下，8英寸高功率半導體晶元生產線的100%自主化，終於在很大程度上打破了國內汽車功率半導體器件受制於人的困局。
同時也加快了中國核心功率晶元國產化的進程，推動新能源汽車產業走向正軌。值得一提的是，之前我國在中高端汽車晶元主流器件市場上，90%的器件都依賴進口。
尖端技術突破之七：石墨烯儲能材料關鍵應用技術
中國的蘭州大學聯合方大炭素研發的「石墨烯交聯活性炭複合膜、製備方法及超級電容器電極」，之前正式獲國家知識產權局發明專利授權。這標誌著中國石墨烯儲能材料應用技術取得重要的突破。
眾所周知，石墨烯具有很強的導電性，是一種零距離的半導體，有非常好的光學性能和熱傳導功能，被業界譽為「新材料之王」。雖然石墨烯廣泛存在於自然界，但由於石墨烯分離和應用方面存在諸多技術性難題，導致石墨烯新材料在批量化生產運用方面存在較多技術障礙。
蘭州大學方大炭素石墨烯研究院的科研人員首次在改性活性炭中引入石墨烯，突破了石墨烯規模化量產的關鍵技術，成功生產出導電性能優異、結構穩定性高的石墨烯新材料，解決了傳統活性炭電極材料導電性差的問題，且有望生產出儲能容量更高的超級電容器。據檢測數據，採用該石墨烯複合材料生產的超級電容器，將比商用活性炭材料的儲能容量高出50%，在風能、光伏發電等清潔能源存儲，以及軌道交通、移動通信基站等大功率設備的長時間供應能源方面展現出廣闊的應用前景。
尖端技術突破之八：有機半導體及柔性電子關鍵技術
中科院的研究人員們研發有機半導體及柔性電子技術。此項技術將提出一個新的概念，將對稱分子格子化以及聚格子化，無疑這是中國在半導體材料這一項上取得了重大的突破，尤其是對於未來晶元的發展是至關重要的一項進步。而這項半導體技術的突破，也將給未來我們晶元的發展帶來福音，或是在未來引起晶元的革命。對於中國而言，我們應該有信心，相信中國科學家未來能夠製造出強大的晶元，獲得世界的認可，值得一提的是，這次的關鍵材料突破也只是一個起點，更讓美國的封鎖又少一個。
有機半導體及柔性電子技術，是承載未來信息產業與智能製造極具潛力的載體，是晶元製造的關鍵材料。此前，不論是柔性電子技術、有機半導體，還是晶元，中國在這些方面由於長期受到國外的技術封鎖。有機納米聚合物半導體的出現將為塑料電子提供新的方案，同時也為中國晶元的發展提供新的方向，使中國在半導體材料上不用再受國外限制，打破西方國家曾經對中國的封鎖。
尖端技術突破之九：碲鋅鎘單晶棒及晶片關鍵技術
中國安徽承禹半導體材料科技有限公司之前獲得中國科學院半導體研究所關於第三代前沿半導體材料碲鋅鎘單晶棒及晶片的檢測檢驗報告。其結論和數據顯示，承禹新材製造的碲鋅鎘單晶棒及晶片，在紅外透過率等綜合參數性能、產品良率、晶棒及晶片尺寸規格、尤其是3英寸的全單晶圓片等幾項關鍵指標方面，均處於國內同行業中遙遙領先、名列前茅的位階，部分指標追平甚至領先國際技術水平。
值得一提的是，中國科學院半導體研究所是中國國務院直屬事業單位，是集半導體物理、材料、器件及其應用於一體的半導體科學技術的綜合性研究機構，在國內具有很高的權威性，被稱為「引領我國半導體科學技術發展的火車頭」。
碲鋅鎘，英文名稱cadmium zinc telluride，簡寫為CZT。自然界中並不現存有該物質，它是人工用碲、鋅及鎘三種單質（包含其它微量添加物質）化合生長而成單晶體，是屬於第三代前沿戰略性的半導體材料，是當前國際國內製造室溫中紅外探測、X射線探測、γ射線探測、核輻射及高能射線等探測器最為先進、優異的材料。
碲鋅鎘半導體材料在軍事用途上，主要是大幅提升武備的紅外探測性能及其成像清晰度，而當前國際上武備九成以上均是以紅外探測方式搜尋和發現目標的。該材料在軍事及民用領域具有上諸多述革新、顛覆性的功能與性能，國際上少數幾個能生產製造的先進國家都將其列為戰略性、管制性的產品，尤其對我國進行技術與產品的雙封鎖。
尖端技術突破之十：首台商用12英寸全自動晶圓探針台
中科院長春光機所旗下長春光華微電子設備工程中心有限公司（光華微電子）之前宣布研製成功國內首台商用12英寸全自動晶圓探針台。在12寸全自動晶圓探頭上獲得了突破。成為我國的第1台實現商用的該類型設備，意味著我國晶元封測環節設備國產化又得到了大幅提高。
晶圓探針台產品，是半導體行業重要的檢測裝備之一，用於晶圓加工之後、封裝工藝之前的晶圓測試環節，負責晶圓的輸送與定位，使晶圓上的晶粒依次與探針接觸並逐個測試。經過檢測，探針台將參數特性不符合要求的晶元記錄下來，在進入後序工序前予以剔除，從而大幅度降低器件的製造成本。 值得一提的是，中國的光華微電子於2015年正式立項開展12英寸全自動探針台產品研發，先後突破了全自動上料機械手的設計、大行程微米級XY移動平台精密定位控制技術、高剛度高穩定性探針接觸Z向移動平台精密控制技術、基於圖像識別的晶圓和探針精密測量和對準技術、大數據量的信息處理和計算機控制技術、高平面度和高熱穩定性的晶圓承載盤技術等六項關鍵技術。
