中国科学院最新碳基芯片技术突破！

中国科学院最新碳基芯片技术突破！

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中国科学院

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来源

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中国科学院院士彭练矛带领的研究团队，在碳基集成电路领域取得了重大进展。他们的研究成果解决了长期困扰碳基半导体材料制备的瓶颈问题，如纯度、密度与面积等，这一突破已被国际顶级期刊《科学》收录。这项新技术不仅具有成本低、功耗小、效率高的优势，还将在国防科技、卫星导航、人工智能等多个领域发挥重要作用。未来，碳基技术有望替代传统的硅基技术，极大提升我国在全球半导体行业的话语权。

彭练矛院士和张志勇教授团队通过多次聚合物分散和提纯等技术，实现了超高纯度（99.99995%）的碳纳米管溶液制备。这一突破解决了碳基半导体材料制备中的关键难题，为后续的高性能晶体管制备奠定了基础。

基于超高纯度的碳纳米管溶液，研究团队开发了高性能晶体管无掺杂制备方法，并成功制造出栅长仅5纳米的晶体管。这种尺寸的晶体管在性能上远超同尺寸的硅基晶体管，展示了碳基技术在性能上的巨大优势。

研究团队已经在8英寸晶圆上实现了高密度、均匀分布的碳纳米管阵列制备，满足了大规模集成电路的需求。这一进展为碳基芯片的产业化奠定了基础，预示着碳基技术从实验室走向生产线的可行性。

碳基集成电路不仅有望突破传统硅基材料的物理极限，延续摩尔定律，还将在多个领域展现独特优势：

• 国防科技：更高的能量效率和更小的尺寸，使其在军事通信和雷达系统中具有重要应用价值。
• 卫星导航：轻量化和低功耗的特点，使其成为航天器的理想选择。
• 人工智能：高性能和低功耗的特性，使其在AI计算和大数据处理中具有显著优势。

中国科研团队在碳纳米管材料制备和器件性能方面已处于世界领先地位。这一系列突破不仅提升了我国在全球半导体行业的影响力，也为未来的技术竞争提供了重要支撑。

虽然目前碳基集成电路仍处于研发阶段，但其展现出的优异性能和广阔应用前景令人期待。随着技术的不断成熟和成本的逐步降低，碳基技术有望在不久的将来实现大规模产业化，为全球半导体行业带来革命性的变化。

这一突破不仅展示了中国在前沿科技领域的创新能力，也预示着一个以碳基技术为主导的全新电子时代即将到来。随着研究的深入和应用的拓展，碳基集成电路有望为我国乃至全球的科技创新和产业升级注入新的动力。