當(dāng)人類生活越來越離不開手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品時(shí)，這些產(chǎn)品的核心部件芯片正面臨著性能極限的逼近。好在科學(xué)家們正在探索用新材料來替代硅制造芯片，從而沖破芯片的物理極限。在這方面，中國科學(xué)家已經(jīng)走在了世界前列，這也為中國芯片產(chǎn)業(yè)的換道超車提供了可能。 _|kxY'_[8  
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北京大學(xué)電子系教授彭練矛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功使用新材料納米管',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">碳納米管制造出芯片的核心元器件——晶體管，其工作速度3倍于英特爾最先進(jìn)的14納米商用硅材料晶體管，能耗只有其四分之一。該成果于2017年初刊登于《科學(xué)》雜志。“如果把芯片比作一棟房子，晶體管就是建房的磚頭，一棟棟的房子就構(gòu)成了我們的信息社會(huì)�！迸磉B矛說。 \)#kquH/l  
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硅是傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料。長期以來，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遵循摩爾定律，不斷縮小晶體管尺寸以提升其性能。而業(yè)界認(rèn)為，摩爾定律將在2020年左右達(dá)到終點(diǎn)，即硅材料晶體管的尺寸將無法再縮小，芯片的性能提升已經(jīng)接近其物理極限。 ?uzRhC_)!  
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在此背景下，人們一直在尋找能夠替代當(dāng)前硅芯片的材料，碳納米管就是主要的研究方向之一。美國斯坦福大學(xué)、IBM公司的研究人員都在致力于該領(lǐng)域的研究。國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖近年來多次引用彭練矛團(tuán)隊(duì)的工作，來證明碳納米管是一個(gè)重要的出路。彭練矛堅(jiān)信，碳納米管晶體管技術(shù)的突破對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)意義深遠(yuǎn)。 yj 3cyLXw  
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一直以來，芯片都是中國科技領(lǐng)域的短板。盡管中國是世界最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國，目前國產(chǎn)芯片的自給率尚不足三成。據(jù)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2015年中國大陸芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)口花費(fèi)高達(dá)2307億美元，是原油進(jìn)口總額的1.7倍。此外，彭練矛指出中國自主研發(fā)的芯片多是低端芯片，中國的芯片制造技術(shù)距離世界前沿水平還有3到5年的差距。然而，隨著硅材料的物理性能走向極限，碳基芯片的科研突破給中國芯片產(chǎn)業(yè)提供了換道超車的可能。 6iVxc|Ia  
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“我們的碳納米管晶體管研發(fā)技術(shù)領(lǐng)先世界。中國巨大的市場和雄厚的資金更是為我們提供了廣闊前景�！迸砭毭�說。彭練矛在2000年之前就開始研究碳納米管晶體管，至今已近20年。今年55歲的他自稱是個(gè)愛做夢的人。 % L$bf#  
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盡管每天面對的是顯微鏡下比紅細(xì)胞還小的晶體管，彭練矛腦海里經(jīng)常浮現(xiàn)的是一幅幅關(guān)乎人類命運(yùn)的未來圖景：連續(xù)使用若干天無需充電的智能手機(jī)；可穿戴、舒適的微型醫(yī)療傳感器；敏感性更高的機(jī)器人皮膚……彭練矛在碳納米管的研究上取得的成就意味著，他關(guān)于未來的種種夢想或?qū)⒃诓痪玫膶�來成為現(xiàn)實(shí)�！疤技{米管晶體管比同尺寸的硅基晶體管速度快5到10倍，功耗只有其十分之一�！迸砭毭�說。 }eCw6  
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