留园狗粮芯片博士吊打北大电子学院教授 哈哈哈哈哈
进入北京大学东南门，右手边第一栋楼上“逸夫苑”三个大字跳入视野。彭练矛的办公室就在这里。一整面墙都是书，不少是外文的，“国家自然科学二等奖”“2011年度中国科学十大进展”等多个金色奖牌随意地摆放其间。
从2000年至今，北京大学电子学院教授彭练矛坚守在国产碳基芯片研究一线。在他看来，目前中国芯片产业链面临着被“卡脖子”的状况，关键因素是中国在芯片技术领域没有核心技术和自主研发能力，从材料、设计到生产制备的全套技术中任何一个环节都没能发挥主导作用。
而碳基电子将有望打破这种局面，实现由中国主导芯片技术的“换道超车”。
20年来，他带领团队研发出了整套碳基芯片技术，首次制备出性能接近理论极限，栅长仅5纳米的碳纳米管晶体管，实现了“从0到1”的突破，为中国芯片突破西方封锁、开启自主创新时代开辟了一条崭新的道路。
“启用新材料是解决芯片性能问题的根本出路”
作为电子产品的“心脏”，全球每年对芯片的需求已达万亿颗。“大家都希望电子设备的芯片速度更快、续航时间更长。”彭练矛告诉记者，碳基芯片技术的发展对于大众生活有着广泛而深远的影响，5G技术的来临将使城市变成“智慧城市”，健康医疗、可穿戴电子设备、物联网和生物兼容性器件……这些都离不开海量的数据运算，需要有强大处理能力的芯片做支撑。
在传统工艺下，这些芯片有着统一的核心材料，那就是硅。当前，硅基芯片已经进入5纳米时代，甚至在向2纳米、1纳米探索，这意味着，硅基芯片性能逼近物理极限。
步入21世纪以来，寻找能够替代硅的芯片材料，成为热门话题。“当时整个学界都感觉到，硅基微电子实际上在走下坡路。学界会提前考虑，未来取代硅的材料会是什么？”彭练矛表示，传统硅基芯片材料的潜力基本已被挖掘殆尽，无法满足行业未来进一步发展的需要，启用新材料是从根本上解决芯片性能问题的出路。
“已研发出目前世界上最好的芯片材料”
用碳纳米管制备的碳基芯片的综合性能可以比硅基集成电路提高成百上千倍，这已成学界的共识。但这只是理想状态，如何让它变为现实？对团队来说，这个过程中碰到的大部分问题都是新的，“只能自己一一想办法来解决。”彭练矛坦言。
首先是突破材料瓶颈，掌握碳纳米管制备技术。经过十年的技术攻坚，课题组放弃了传统掺杂工艺，研发了一整套高性能碳纳米管晶体管的无掺杂制备方法。
碳纳米管材料非常微小，肉眼不可见。彭练矛形容，人的一根头发丝直径差不多是几十微米或几万纳米，而这种材料的直径是头发丝的几万分之一。光学显微镜看不到，只能用电子显微镜来看，同时，还要操纵它，让它按照一定秩序排列。怎么办？
还好，彭练矛之前做过大量电子显微镜相关研究，对于观察和操纵“小东西”有一定经验。2017年，团队首次制备出栅长5纳米的碳纳米管晶体管，这一世界上迄今最小的高性能晶体管，在本征性能和功耗综合指标上相较最先进的硅基器件具有约10倍的综合优势，性能接近由量子力学测不准原理决定的理论极限。
2018年，团队再次取得重要突破，发展出新原理的超低功耗狄拉克源晶体管，为超低功耗纳米电子学的发展奠定了基础。同年，团队用高性能的晶体管制备出小规模集成电路，最高速度达到5千兆赫兹。
2020年，该团队首次制备出达到大规模碳基集成电路所需的高纯、高密碳纳米管阵列材料，并采用这种材料首先实现了性能超越硅基集成电路的碳纳米管集成电路，电路频率超过8千兆赫兹，跻身国际领跑行列。
事实证明，团队20年来的坚持是对的。“目前我们基本掌握了碳纳米管集成电路制备技术，能够在实验室把碳纳米管集成电路加工出来，性能是目前为止世界上最好的，电路频率比美国研发的高了几十倍。”今年3月，彭练矛坐在办公室里向记者谈起研究的最新进展，底气十足。
在彭练矛看来，碳基芯片无疑将成为支撑基于这些技术运行数字经济的最佳选择。“我们的最终目标是要让碳基芯片在10-15年内成为主流芯片，广泛应用在大型计算机、数据中心、手机等主流电子设备上。”

来自留园官方客户端

呵呵。。。这么牛逼的黑科技都只得国家自然科学二等奖。土共评选专家和你之间必有一个是傻逼，你觉得哪一个是呢？🤣