隨著集成電路制程工藝向3nm下探，摩爾定律即將逼近物理極限的聲音也成為業(yè)界主流，那么3nm之后集成電路將如何發(fā)展？一般認(rèn)為材料和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是未來機(jī)遇窗口所在。此前，臺積電業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁張曉強(qiáng)和英特爾技術(shù)與制造事業(yè)部副總裁Zhiyong Ma都曾表達(dá)過類似觀點(diǎn)。在眾多新材料中，碳納米管被認(rèn)為是最有前途的新一代集成電路基礎(chǔ)材料。

刊登于《科學(xué)》期刊的論文《用于高性能電子學(xué)的高密度半導(dǎo)體碳納米管平行陣列》

5月22日，國際頂級科學(xué)期刊《科學(xué)》（“Science”）以長文形式刊登了中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)電子學(xué)系主任彭練矛和北京大學(xué)電子學(xué)系教授張志勇團(tuán)隊(duì)的論文《用于高性能電子學(xué)的高密度半導(dǎo)體碳納米管平行陣列》。該團(tuán)隊(duì)通過多次提純和緯度限制自組裝方法，在四英寸基底上制備了密度高達(dá)120根/微米、半導(dǎo)體純度超過99.9999％的碳納米管平行陣列，并在此基礎(chǔ)上首次實(shí)現(xiàn)了性能超越同等柵長硅基CMOS的晶體管和電路。這意味著碳基集成電路已經(jīng)初步具備工業(yè)化基礎(chǔ)，“碳時代”即將到來。

5月26日，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)特意舉辦了媒體發(fā)布會，向媒體和公眾介紹這項(xiàng)技術(shù)成果，發(fā)布會上，彭練矛表示：“這是一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)，不同于工藝節(jié)點(diǎn)下探帶來的數(shù)十個百分點(diǎn)的性能提升，碳基替代硅基可能帶來數(shù)百倍的提升。一旦成功產(chǎn)業(yè)化，能把現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局徹底打破。”在美國對中國高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展限制力度不斷加大的背景下，碳納米管集成電路技術(shù)的突破也給中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了“變道超車”的可能性。

然而，正如張志勇所說：“這項(xiàng)工作到此并沒有結(jié)束，只是剛剛開始。”從奠定產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)到真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有一段不短的路要走，尤其在半導(dǎo)體這個研發(fā)投入巨大、產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多的行業(yè)。在彭練矛看來，學(xué)術(shù)界完成從0到1的創(chuàng)造之后，從1到無限的擴(kuò)展必須由政府主導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)界配合，才能推動這項(xiàng)革命性的技術(shù)真正落地。

被寄予厚望的碳納米管

自1991年日本研究人員首次在碳纖維中發(fā)現(xiàn)碳納米管至今，近三十年時間里，對這一技術(shù)的研究從未間斷過。1998年，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)和IBM的研究人員開發(fā)成功碳納米晶體管；2013年，全球第一臺碳納米管計(jì)算機(jī)在斯坦福大學(xué)問世；2019年，MIT研制出最大碳納米管芯片……這些研究成果無不證明碳納米管是非常理想的構(gòu)建集成電路的材料。

IBM理論計(jì)算表明，若完全按照現(xiàn)有二維平面框架設(shè)計(jì)，碳管技術(shù)相較硅基技術(shù)具有15代、至少30年以上優(yōu)勢；斯坦福大學(xué)系統(tǒng)層面的模擬表明，碳管技術(shù)發(fā)展成為三維芯片技術(shù)，有望將目前的芯片綜合性能提升將近1000倍！因此，碳納米管自誕生之初就被寄予取代硅基的厚望。

在這一領(lǐng)域，中國團(tuán)隊(duì)入局也不晚。彭練矛的團(tuán)隊(duì)2000年起就開始從事相關(guān)研究工作，但受限于當(dāng)時國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)條件，直到2007年，這個團(tuán)隊(duì)才做出真正有影響力的成績——完成碳納米管CMOS器件原型。2017年，該團(tuán)隊(duì)首次制備出全世界迄今最小的高性能晶體管——柵長5納米的碳管晶體管，并將成果發(fā)表于《科學(xué)》期刊。該碳晶體管綜合性能比當(dāng)時最好的碳基晶體管領(lǐng)先十倍！2018年，該團(tuán)隊(duì)再次在《科學(xué)》期刊刊文，發(fā)展出新原理的超低功耗的狄拉克源晶體管，功耗大約只有硅晶體管的三分之一。

走向產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)瓶頸

擁有如此優(yōu)勢的碳納米管之所以至今都停留在學(xué)術(shù)研究階段，沒能真正產(chǎn)業(yè)化，是因?yàn)樘技{米管技術(shù)有其發(fā)展瓶頸，即傳統(tǒng)技術(shù)制備出的碳納米管既可能是半導(dǎo)體也可能是金屬，導(dǎo)電性質(zhì)難以確定。眾所周知，只有半導(dǎo)體才能做晶體管。在學(xué)術(shù)研究階段這或許不是問題，但一旦走向產(chǎn)業(yè)化，就要求碳納米管具備兩個條件：第一，必須是純度99.9999％以上的純半導(dǎo)體；第二，排出均勻陣列，密度保持100-200根碳納米管/微米。

彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)研究成果得到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界高度評價

在彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)5月22日的研究成果問世之前，這是一個橫亙在全球?qū)W術(shù)和產(chǎn)業(yè)界面前的難題。據(jù)張志勇介紹，該團(tuán)隊(duì)采用化學(xué)多次提純和物理高速離心方法結(jié)合解決了碳基半導(dǎo)體純度問題。通過類似拉單晶的方式讓碳納米管均勻排列。

北京大學(xué)電子學(xué)系教授張志勇

張志勇告訴記者：“我們的晶體管與目前主流的硅晶體管相比，性能大約有50％優(yōu)勢。在速度上，比商用CMOS也有明顯優(yōu)勢。這還是在采用我們實(shí)驗(yàn)室非常簡陋的加工技術(shù)的情況下，若采用工業(yè)級加工技術(shù)，性能優(yōu)勢可能更明顯。”

這一成果不僅一舉突破了碳納米管實(shí)用化瓶頸，同時其采用的無摻雜技術(shù)，相較于硅晶圓制備技術(shù)，減少了近一半工藝環(huán)節(jié)，使制備成本的大幅下降成為可能。基于碳基晶體管相對硅基晶體管的綜合性能優(yōu)勢，用相對低端的晶圓加工設(shè)備做出性能高端的芯片也并非不可能。

產(chǎn)業(yè)化之路

雖然彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)的工作解決了碳納米管材料的問題，賦予碳納米管真正兌現(xiàn)自身潛力的可能性，但也只是給碳納米管工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)，要真正產(chǎn)業(yè)化落地還有很長的路要走。

首先，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多，除了材料之外，還需要EDA、設(shè)計(jì)、制造、封裝等眾多工具和環(huán)節(jié)力量配合，形成生態(tài)鏈，才能真正推動這場技術(shù)革命。這些僅靠彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)顯然是不現(xiàn)實(shí)的，這就需要產(chǎn)學(xué)合作。

目前，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)正在與部分企業(yè)接觸，但合作進(jìn)程推動緩慢。畢竟對于企業(yè)來說，產(chǎn)品和盈利是第一要務(wù)。因此，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)也在努力將從材料到產(chǎn)品的所有環(huán)節(jié)走通。不過僅靠單一學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，這項(xiàng)工作推進(jìn)速度緩慢，且很難產(chǎn)出有市場競爭力的產(chǎn)品。

其次，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一個需要巨大投入的產(chǎn)業(yè)，更何況從“硅時代”到“碳時代”是一場深刻的技術(shù)革命。然而，無論是政府還是企業(yè)，在看到產(chǎn)品之前投入熱情都不高。彭練矛無奈地說：“像這樣的精加工的技術(shù)，不去發(fā)展可能就不具有價值，更談不上產(chǎn)品。把加工技術(shù)發(fā)展好了，未來我們可能就具備成批的大量加工最先進(jìn)產(chǎn)品的能力。但若不建設(shè)基礎(chǔ)能力不，未來也必定不會有先進(jìn)產(chǎn)品誕生。”

最后，碳納米管技術(shù)未來在器件和集成電路設(shè)計(jì)、制備技術(shù)還需要進(jìn)行大量工程化開發(fā)。降低成本，提高穩(wěn)定性，向商用標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。

為了推動碳納米管產(chǎn)業(yè)化，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)在北京市政府和北京大學(xué)的支持下，于2018年成立了北京碳基集成電路研究院，致力于通過材料創(chuàng)新將集成電路技術(shù)推進(jìn)到7nm節(jié)點(diǎn)以下，擁抱后摩爾時代。該研究院一方面將現(xiàn)有碳納米管制備技術(shù)推向工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)；另一方面努力打通碳基芯片制造各環(huán)節(jié)，將研究成果產(chǎn)品化。

談及碳納米管產(chǎn)業(yè)化落地工作，彭練矛告訴集微網(wǎng)：“除了投資、場地等硬件支持，有半導(dǎo)體工藝經(jīng)驗(yàn)的人才支持最為重要。微電子產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)積累了非常好的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但沒有相關(guān)人才，現(xiàn)在我們只能自己摸索，速度太慢了。”

中國“芯”“變道超車”機(jī)會

中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)電子學(xué)系主任彭練矛

彭練矛認(rèn)為，碳基半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化的推動，須由政府主導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)界配合。他坦言：“我們只能在小規(guī)模上慢慢努力，一定程度上還是要國家來下這個決心。判斷對現(xiàn)有加工芯片的能力和方式是否滿意，對碳基的未來是否看好。當(dāng)然新的可能性有可能帶來新的前景，也有失敗的可能性。但除了碳管技術(shù)，其他材料離硅技術(shù)還差的遠(yuǎn)。碳納米管是已經(jīng)展示出的最有前景的技術(shù)。從我們20年工作經(jīng)驗(yàn)來看，也沒有發(fā)現(xiàn)可能阻止這項(xiàng)技術(shù)推進(jìn)的障礙。”

鑒于碳基集成技術(shù)具有更好的工藝兼容性，可以實(shí)現(xiàn)柔性、透明等新形態(tài)芯片，有望在顯示、醫(yī)療和健康監(jiān)控、抗輻射等特殊環(huán)境、以及近紅外成像等領(lǐng)域首先實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。而硅本身并非柔性材料，在這些特殊領(lǐng)域相對優(yōu)勢薄弱。彭練矛建議，碳基半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化可以優(yōu)先從這些領(lǐng)域突破。

對新技術(shù)的貢獻(xiàn)度決定了未來產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)，如同美國今天在集成電路產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)來自其在該領(lǐng)域數(shù)十年的貢獻(xiàn)。碳基半導(dǎo)體是個全新的起點(diǎn)，尚沒有任何國家和團(tuán)隊(duì)建立起絕對優(yōu)勢，比如MIT在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面領(lǐng)先世界，而彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)在材料和晶體管性能方面技術(shù)領(lǐng)先。在芯片產(chǎn)業(yè)自主可控愈益緊迫的當(dāng)下，碳納米管或能成為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“變道超車”的機(jī)會。

全新的基礎(chǔ)材料和晶圓制備工藝意味著一個重塑產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會，從EDA到封裝，需要構(gòu)建全新的生態(tài)鏈。這需要政府和業(yè)界以擁抱新技術(shù)的熱情和布局未來的遠(yuǎn)見，共同努力。值得一提的是，在5月26日的發(fā)布會現(xiàn)場，有華為公司人員出席。不過當(dāng)被問及雙方是否有合作時，彭練矛表示不便透露。

隨著集成電路制程工藝向3nm下探，摩爾定律即將逼近物理極限的聲音也成為業(yè)界主流，那么3nm之后集成電路將如何發(fā)展？一般認(rèn)為材料和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是未來機(jī)遇窗口所在。此前，臺積電業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁張曉強(qiáng)和英特爾技術(shù)與制造事業(yè)部副總裁Zhiyong Ma都曾表達(dá)過類似觀點(diǎn)。在眾多新材料中，碳納米管被認(rèn)為是最有前途的新一代集成電路基礎(chǔ)材料。

刊登于《科學(xué)》期刊的論文《用于高性能電子學(xué)的高密度半導(dǎo)體碳納米管平行陣列》

5月22日，國際頂級科學(xué)期刊《科學(xué)》（“Science”）以長文形式刊登了中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)電子學(xué)系主任彭練矛和北京大學(xué)電子學(xué)系教授張志勇團(tuán)隊(duì)的論文《用于高性能電子學(xué)的高密度半導(dǎo)體碳納米管平行陣列》。該團(tuán)隊(duì)通過多次提純和緯度限制自組裝方法，在四英寸基底上制備了密度高達(dá)120根/微米、半導(dǎo)體純度超過99.9999％的碳納米管平行陣列，并在此基礎(chǔ)上首次實(shí)現(xiàn)了性能超越同等柵長硅基CMOS的晶體管和電路。這意味著碳基集成電路已經(jīng)初步具備工業(yè)化基礎(chǔ)，“碳時代”即將到來。

5月26日，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)特意舉辦了媒體發(fā)布會，向媒體和公眾介紹這項(xiàng)技術(shù)成果，發(fā)布會上，彭練矛表示：“這是一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)，不同于工藝節(jié)點(diǎn)下探帶來的數(shù)十個百分點(diǎn)的性能提升，碳基替代硅基可能帶來數(shù)百倍的提升。一旦成功產(chǎn)業(yè)化，能把現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局徹底打破。”在美國對中國高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展限制力度不斷加大的背景下，碳納米管集成電路技術(shù)的突破也給中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了“變道超車”的可能性。

然而，正如張志勇所說：“這項(xiàng)工作到此并沒有結(jié)束，只是剛剛開始。”從奠定產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)到真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有一段不短的路要走，尤其在半導(dǎo)體這個研發(fā)投入巨大、產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多的行業(yè)。在彭練矛看來，學(xué)術(shù)界完成從0到1的創(chuàng)造之后，從1到無限的擴(kuò)展必須由政府主導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)界配合，才能推動這項(xiàng)革命性的技術(shù)真正落地。

被寄予厚望的碳納米管

自1991年日本研究人員首次在碳纖維中發(fā)現(xiàn)碳納米管至今，近三十年時間里，對這一技術(shù)的研究從未間斷過。1998年，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)和IBM的研究人員開發(fā)成功碳納米晶體管；2013年，全球第一臺碳納米管計(jì)算機(jī)在斯坦福大學(xué)問世；2019年，MIT研制出最大碳納米管芯片……這些研究成果無不證明碳納米管是非常理想的構(gòu)建集成電路的材料。

IBM理論計(jì)算表明，若完全按照現(xiàn)有二維平面框架設(shè)計(jì)，碳管技術(shù)相較硅基技術(shù)具有15代、至少30年以上優(yōu)勢；斯坦福大學(xué)系統(tǒng)層面的模擬表明，碳管技術(shù)發(fā)展成為三維芯片技術(shù)，有望將目前的芯片綜合性能提升將近1000倍！因此，碳納米管自誕生之初就被寄予取代硅基的厚望。

在這一領(lǐng)域，中國團(tuán)隊(duì)入局也不晚。彭練矛的團(tuán)隊(duì)2000年起就開始從事相關(guān)研究工作，但受限于當(dāng)時國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)條件，直到2007年，這個團(tuán)隊(duì)才做出真正有影響力的成績——完成碳納米管CMOS器件原型。2017年，該團(tuán)隊(duì)首次制備出全世界迄今最小的高性能晶體管——柵長5納米的碳管晶體管，并將成果發(fā)表于《科學(xué)》期刊。該碳晶體管綜合性能比當(dāng)時最好的碳基晶體管領(lǐng)先十倍！2018年，該團(tuán)隊(duì)再次在《科學(xué)》期刊刊文，發(fā)展出新原理的超低功耗的狄拉克源晶體管，功耗大約只有硅晶體管的三分之一。

走向產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)瓶頸

擁有如此優(yōu)勢的碳納米管之所以至今都停留在學(xué)術(shù)研究階段，沒能真正產(chǎn)業(yè)化，是因?yàn)樘技{米管技術(shù)有其發(fā)展瓶頸，即傳統(tǒng)技術(shù)制備出的碳納米管既可能是半導(dǎo)體也可能是金屬，導(dǎo)電性質(zhì)難以確定。眾所周知，只有半導(dǎo)體才能做晶體管。在學(xué)術(shù)研究階段這或許不是問題，但一旦走向產(chǎn)業(yè)化，就要求碳納米管具備兩個條件：第一，必須是純度99.9999％以上的純半導(dǎo)體；第二，排出均勻陣列，密度保持100-200根碳納米管/微米。

彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)研究成果得到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界高度評價

在彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)5月22日的研究成果問世之前，這是一個橫亙在全球?qū)W術(shù)和產(chǎn)業(yè)界面前的難題。據(jù)張志勇介紹，該團(tuán)隊(duì)采用化學(xué)多次提純和物理高速離心方法結(jié)合解決了碳基半導(dǎo)體純度問題。通過類似拉單晶的方式讓碳納米管均勻排列。

北京大學(xué)電子學(xué)系教授張志勇

張志勇告訴記者：“我們的晶體管與目前主流的硅晶體管相比，性能大約有50％優(yōu)勢。在速度上，比商用CMOS也有明顯優(yōu)勢。這還是在采用我們實(shí)驗(yàn)室非常簡陋的加工技術(shù)的情況下，若采用工業(yè)級加工技術(shù)，性能優(yōu)勢可能更明顯。”

這一成果不僅一舉突破了碳納米管實(shí)用化瓶頸，同時其采用的無摻雜技術(shù)，相較于硅晶圓制備技術(shù)，減少了近一半工藝環(huán)節(jié)，使制備成本的大幅下降成為可能。基于碳基晶體管相對硅基晶體管的綜合性能優(yōu)勢，用相對低端的晶圓加工設(shè)備做出性能高端的芯片也并非不可能。

產(chǎn)業(yè)化之路

雖然彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)的工作解決了碳納米管材料的問題，賦予碳納米管真正兌現(xiàn)自身潛力的可能性，但也只是給碳納米管工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)，要真正產(chǎn)業(yè)化落地還有很長的路要走。

首先，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多，除了材料之外，還需要EDA、設(shè)計(jì)、制造、封裝等眾多工具和環(huán)節(jié)力量配合，形成生態(tài)鏈，才能真正推動這場技術(shù)革命。這些僅靠彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)顯然是不現(xiàn)實(shí)的，這就需要產(chǎn)學(xué)合作。

目前，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)正在與部分企業(yè)接觸，但合作進(jìn)程推動緩慢。畢竟對于企業(yè)來說，產(chǎn)品和盈利是第一要務(wù)。因此，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)也在努力將從材料到產(chǎn)品的所有環(huán)節(jié)走通。不過僅靠單一學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，這項(xiàng)工作推進(jìn)速度緩慢，且很難產(chǎn)出有市場競爭力的產(chǎn)品。

其次，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一個需要巨大投入的產(chǎn)業(yè)，更何況從“硅時代”到“碳時代”是一場深刻的技術(shù)革命。然而，無論是政府還是企業(yè)，在看到產(chǎn)品之前投入熱情都不高。彭練矛無奈地說：“像這樣的精加工的技術(shù)，不去發(fā)展可能就不具有價值，更談不上產(chǎn)品。把加工技術(shù)發(fā)展好了，未來我們可能就具備成批的大量加工最先進(jìn)產(chǎn)品的能力。但若不建設(shè)基礎(chǔ)能力不，未來也必定不會有先進(jìn)產(chǎn)品誕生。”

最后，碳納米管技術(shù)未來在器件和集成電路設(shè)計(jì)、制備技術(shù)還需要進(jìn)行大量工程化開發(fā)。降低成本，提高穩(wěn)定性，向商用標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。

為了推動碳納米管產(chǎn)業(yè)化，彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)在北京市政府和北京大學(xué)的支持下，于2018年成立了北京碳基集成電路研究院，致力于通過材料創(chuàng)新將集成電路技術(shù)推進(jìn)到7nm節(jié)點(diǎn)以下，擁抱后摩爾時代。該研究院一方面將現(xiàn)有碳納米管制備技術(shù)推向工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)；另一方面努力打通碳基芯片制造各環(huán)節(jié)，將研究成果產(chǎn)品化。

談及碳納米管產(chǎn)業(yè)化落地工作，彭練矛告訴集微網(wǎng)：“除了投資、場地等硬件支持，有半導(dǎo)體工藝經(jīng)驗(yàn)的人才支持最為重要。微電子產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)積累了非常好的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但沒有相關(guān)人才，現(xiàn)在我們只能自己摸索，速度太慢了。”

中國“芯”“變道超車”機(jī)會

中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)電子學(xué)系主任彭練矛

彭練矛認(rèn)為，碳基半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化的推動，須由政府主導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)界配合。他坦言：“我們只能在小規(guī)模上慢慢努力，一定程度上還是要國家來下這個決心。判斷對現(xiàn)有加工芯片的能力和方式是否滿意，對碳基的未來是否看好。當(dāng)然新的可能性有可能帶來新的前景，也有失敗的可能性。但除了碳管技術(shù)，其他材料離硅技術(shù)還差的遠(yuǎn)。碳納米管是已經(jīng)展示出的最有前景的技術(shù)。從我們20年工作經(jīng)驗(yàn)來看，也沒有發(fā)現(xiàn)可能阻止這項(xiàng)技術(shù)推進(jìn)的障礙。”

鑒于碳基集成技術(shù)具有更好的工藝兼容性，可以實(shí)現(xiàn)柔性、透明等新形態(tài)芯片，有望在顯示、醫(yī)療和健康監(jiān)控、抗輻射等特殊環(huán)境、以及近紅外成像等領(lǐng)域首先實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。而硅本身并非柔性材料，在這些特殊領(lǐng)域相對優(yōu)勢薄弱。彭練矛建議，碳基半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化可以優(yōu)先從這些領(lǐng)域突破。

對新技術(shù)的貢獻(xiàn)度決定了未來產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)，如同美國今天在集成電路產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)來自其在該領(lǐng)域數(shù)十年的貢獻(xiàn)。碳基半導(dǎo)體是個全新的起點(diǎn)，尚沒有任何國家和團(tuán)隊(duì)建立起絕對優(yōu)勢，比如MIT在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面領(lǐng)先世界，而彭練矛和張志勇團(tuán)隊(duì)在材料和晶體管性能方面技術(shù)領(lǐng)先。在芯片產(chǎn)業(yè)自主可控愈益緊迫的當(dāng)下，碳納米管或能成為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“變道超車”的機(jī)會。

全新的基礎(chǔ)材料和晶圓制備工藝意味著一個重塑產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會，從EDA到封裝，需要構(gòu)建全新的生態(tài)鏈。這需要政府和業(yè)界以擁抱新技術(shù)的熱情和布局未來的遠(yuǎn)見，共同努力。值得一提的是，在5月26日的發(fā)布會現(xiàn)場，有華為公司人員出席。不過當(dāng)被問及雙方是否有合作時，彭練矛表示不便透露。