彭练矛解读：碳基集成电路引领未来科技潮流

[E1010]HTTP/1.1 500 Internal Server Error: {"error":"Error processing your markdown","body":{"card_id":"1821cf57-05e0-0637-5080-030a7627efc4","title":"彭练矛解读：碳基集成电路引领未来科技潮流","markdown_text":"“随着芯片制造工艺逼近2nm，传统的硅基芯片材料潜力已基本被挖掘殆尽。”中国科学院院士彭练矛在最近的一次讲座中指出，碳纳米管凭借其独特优势，有望成为下一代集成电路技术的主流。\n\n北京大学电子学院张志勇、彭练矛团队在碳基集成电路领域再次取得重大突破。他们基于碳纳米管晶体管，成功研制出世界首个碳纳米管基张量处理器芯片。这一创新性成果于7月22日发表在Nature Electronics上。\n\n\n\n该芯片采用2bit MAC（乘累加单元），3微米工艺技术节点，集成了3000个碳基晶体管。通过脉动阵列架构设计，芯片可实现高效的数据复用，精准匹配神经网络的运算特点。在图像处理任务中，该芯片展现出卓越性能：图像轮廓提取正确率达100%，手写数字识别实际正确率达86%。更令人瞩目的是，其功耗仅为295µW，远低于传统硅基芯片。\n\n\n\n这一突破性进展充分证明了碳基集成电路在高能效运算芯片领域的巨大潜力。彭练矛团队的研究显示，进一步优化工艺后，碳基神经网络加速芯片可在1V电压下工作，运行频率高达850MHz，能效可达1TOPS/w，远超现有技术。\n\n在基础研究方面，彭练矛团队同样取得了重要进展。他们完善了阵列碳纳米管MOS器件的界面态表征方法和研究模型，通过氧增强的ALD优化工艺，首次将碳基MOS器件的界面态密度降低至6.1×1011cm-2eV-1，达到与硅基high-k栅界面相当的水平。这为实现高性能、高能效和高可靠性的碳纳米管晶体管和集成电路奠定了重要基础。\n\n![](https://w