(集微网报道/Lau) 随着集成电路制程工艺向3nm下探,摩尔定律即将逼近物理极限的声音也成为业界主流,那么3nm之后集成电路将如何发展?一般认为材料和设计结构创新是未来机遇窗口所在。此前,台积电业务发展副总裁张晓强和英特尔技术与制造事业部副总裁Zhiyong Ma都曾表达过类似观点。在众多新材料中,碳纳米管被认为是最有前途的新一代集成电路基础材料。

刊登于《科学》期刊的论文《用于高性能电子学的高密度半导体碳纳米管平行阵列》
5月22日,国际顶级科学期刊《科学》(“Science”)以长文形式刊登了中国科学院院士、北京大学电子学系主任彭练矛和北京大学电子学系教授张志勇团队的论文《用于高性能电子学的高密度半导体碳纳米管平行阵列》。该团队通过多次提纯和纬度限制自组装方法,在四英寸基底上制备了密度高达120根/微米、半导体纯度超过99.9999%的碳纳米管平行阵列,并在此基础上首次实现了性能超越同等栅长硅基CMOS的晶体管和电路。这意味着碳基集成电路已经初步具备工业化基础,“碳时代”即将到来。
5月26日,彭练矛和张志勇团队特意举办了媒体发布会,向媒体和公众介绍这项技术成果,发布会上,彭练矛表示:“这是一项颠覆性的技术,不同于工艺节点下探带来的数十个百分点的性能提升,碳基替代硅基可能带来数百倍的提升。一旦成功产业化,能把现有的产业格局彻底打破。”在美国对中国高科技产业发展限制力度不断加大的背景下,碳纳米管集成电路技术的突破也给中国半导体产业创造了“变道超车”的可能性。
然而,正如张志勇所说:“这项工作到此并没有结束,只是刚刚开始。”从奠定产业化基础到真正实现产业化还有一段不短的路要走,尤其在半导体这个研发投入巨大、产业链环节众多的行业。在彭练矛看来,学术界完成从0到1的创造之后,从1到无限的扩展必须由政府主导、产业界配合,才能推动这项革命性的技术真正落地。