中国科学院院士彭练矛：碳基集成电路技术：挑战与机遇
2021-04-09 10:51:36
快科技：4月2日晚，由北京大学校团委举办的本学期第一场“北大讲座”暨“创新创业大讲堂”课程第二讲于理教107教室开讲。本次主讲嘉宾为中国科学院院士、北京大学信息科学技术学院电子学系主任彭练矛教授，讲座主题为“碳基集成电路技术：挑战与机遇”。在满足疫情防控要求的前提下，共有500余名同学来到现场聆听讲座。
讲座伊始，彭练矛给同学们介绍了全球半导体行业的发展现状与潜在危机。随着芯片制造工艺逼近2nm，传统的硅基芯片材料的潜力已基本被挖掘殆尽，无法满足行业未来进一步发展的需要，启用新材料是公认的从根本上解决芯片性能问题的出路。
彭练矛指出，碳纳米管拥有完美的结构、超薄的导电通道、极高的载流子迁移率和稳定性，未来有望取代传统的硅基集成电路技术。面向后摩尔时代，彭练矛团队经过近二十年的努力，现已基本解决ITRS提出的碳纳米管5+挑战，实现了整套的碳纳米管集成电路和光电器件制备技术。同时团队也在碳纳米管的无掺杂技术研究方面取得重大突破，使得我国在碳基芯片的基础研究方面迈入全球发展前列。
畅想未来，彭练矛认为碳基技术有望全方位影响现有半导体产业格局。我国应抓住这一历史机遇，从材料开始，总结过往经验，通过发展碳基芯片，实现中国芯的弯道超车。现有研究已经从科学和技术角度，证明碳基集成电路拥有超越硅基的无限潜力，亟待解决的则是产业领域的工程性问题，实现技术的落地与实用化。
提问环节，同学们踊跃举手，针对碳基集成电路技术的技术细节和商用前景提出了许多问题，彭练矛热情、耐心地解答了同学们的疑惑，并客观地指出，颠覆性的技术创新很难在认同主流方案的环境下得到认可和支持，在碳基芯片的商业价值尚未得到证明的情况下，商业公司并无决心承担研发的风险，碳基集成电路技术目前仍徘徊于科学探索的范畴。
讲座末尾，彭练矛鼓励有志创新创业的北大学子先夯实专业基础，将核心的理论性知识研究明白，再聚焦根本性的问题，做出颠覆性的、影响整个未来社会主流技术发展的创新。
信息科学技术学院2019级本科生李畅说：“在电子领域，我国的知识技术水平还需要得到很大提高。我们应该大力发展科学技术，提高半导体等材料的尖端研发、批量生产、现实应用水平水准，让中国不再被‘卡脖子’，让中国相关领域的市场焕发勃勃生机。”
国际关系学院2020级本科生李婉宁谈道：“很荣幸可以作为《创新创业大讲堂》课程的一员参与到彭院士的讲座中来。作为一名文科生，我对碳纳米晶体管的物理原理有了初步了解。彭院士的讲座展现的这种爱国力行的精神令我敬佩和叹服，这种创新求真的毅力也值得我们学习。”
整场讲座，现场气氛热烈，互动频繁，彭练矛凭借其深厚的理论功底、丰富的科研经历，为同学们揭示了碳基芯片广泛的应用前景，激发了同学创新创业的热情。（来源：北京大学）
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