中国芯片产业换道超车的可能：碳基芯片

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好在科学家们正在探索用新材料来替代硅制造芯片，从而冲破芯片的物理极限。在这方面，中国科学家已经走在了世界前列，这也为中国 芯片产业 的换道超车提供了可能。

北京大学彭练矛团队研究生在做实验。（由该研究团队提供）

北京大学电子系教授彭练矛带领团队成功使用新材料碳纳米管制造出芯片的核心元器件——晶体管，其工作速度3倍于英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管，能耗只有其四分之一。该成果于今年初刊登于美国《科学》杂志。

“如果把芯片比作一栋房子，晶体管就是建房的砖头，一栋栋的房子就构成了我们的信息社会。”彭连矛说。

硅是传统的半导体材料。长期以来，整个半导体产业遵循摩尔定律，不断缩小晶体管尺寸以提升其性能。而业界认为，摩尔定律将在2020年左右达到终点，即硅材料晶体管的尺寸将无法再缩小，芯片的性能提升已经接近其物理极限。

在此背景下，人们一直在寻找能够替代当前 硅芯片 的材料，碳纳米管就是主要的研究方向之一。美国斯坦福大学、IBM公司的研究人员都在致力于该领域的研究。国际半导体技术发展路线图近年来多次引用彭练矛团队的工作，来证明碳纳米管是一个重要的出路。

彭练矛坚信，碳纳米管晶体管技术的突破对于中国半导体产业意义深远。

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