2020年5月在美国知名杂志《科学》上，北大团队刊登了一篇关于碳基半导体的论文，文中提到了“高密度碳纳米管”的提取和组装方法，业界更是将这一成果称为——碳基半导体进入规模工业化的基础，通俗讲就是利用这个方法提取的碳纳米管，可以用来制取芯片。
目前制取芯片的材料是硅基，而碳纳米管制取的碳基芯片，相比于传统硅基在成本、性能和功耗上更加具有优势。而且碳基芯片最突出的一个地方就是，28纳米制程的碳基芯片与目前主流7纳米硅基芯片的性能相当，所以我们只需用28纳米的光刻机，便可以获得全球最先进EUV光刻机的效果。
这样看来碳基芯片确实是比较靠谱的，中国在碳基半导体的提取技术上，也已经做到了行业顶尖水平。那么台积电这些已经将硅基芯片做到工艺极限的大厂，为什么要用咋们的碳基材料，将行业话语权乖乖交出来呢？
问题不是台积电或者整个芯片行业想不想用，而是他们——必须要面临这一步的选择。而这一切就要从芯片业界的一条至尊定律——摩尔定律说起。1965年美国人戈登摩尔提出了一条芯片定律，遵循这条定律，硅基芯片的性能每隔两年左右就会翻一倍，具体表现在芯片的制程有规律提高。但是硅基芯片进入5纳米、乃至2纳米制程以下后，人类的加工工艺也逼近了极限，所以摩尔定律正在逐渐失去“预言“的作用。
而这正是由于硅基芯片本身的物理性质所限制的，往更小的制程做、芯片中的晶体管更小时，硅基芯片会出现漏电效应和短沟道效应等问题，而用碳基材料来做晶体管，就不用做这么小，不用去逼近工艺极限，就可以获得与硅晶体管同等的性能。所以芯片从业者们要么继续寻求破解的技术，要么就更换制作芯片的材料，这是今后芯片行业必须面对的抉择。
所以碳基芯片的方向是有一定可行性的。要知道数码相机的诞生，打败了胶片大厂柯达，智能手机的出现干掉了翻盖巨头诺基亚，所以我们不能忽视中国芯片行业的任何一次机会。
但除了看到碳基芯片给中国半导体行业，带来的一线生机外呢，还要理性看待碳基芯片存在的技术障碍和研发周期。北大碳纳米管提取团队的带头人彭练矛教授曾表示，该团队的下一步目标是在3年内完成90纳米碳基CMOS先导工艺的开发，性能上相当于28纳米的硅基芯片。也就是说，我们在这几年是要完成90纳米碳基芯片的工艺研发，也就是将90纳米碳基芯片设计出来，其性能相当于28纳米的硅基芯片，相比于目前硅基芯片5纳米的一线水平，我们刚好可以迈入门槛。
其次此次碳纳米管的提取是将碳基半导体技术，从实验室向着产业化应用推进了一大步，但是呢，在完全达到产业化之前，我们还有很长的一段距离要走。碳纳米管的提取仅是完成芯片众多制造步骤中的一小步——芯片材料的提取，后续芯片内部结构的制作步骤还有不少，在电路缩放版图的印刻上我们仍然需要用到光刻机，但对光刻机精度的需求没有像现在这样急迫。即使我们完成了硅基芯片的设计，但整个行业也没有生产制造的能力，而硅基芯片制造技术这一步也是我们必须面对的。
最后碳基芯片产业和生态的建立还需要一定的时间，而今后发展的趋势很可能是和硅基芯片产业链相融合。目前各大厂商在硅集成电路产业投入了巨额资金研发，完善了芯片设计、制造和封装等一系列环节，才有了今天如此成熟的硅基芯片产业链。如果行业最终选择碳基芯片、以及碳基芯片的技术愈发成熟时，产业链和生态的更换，或者因为碳基芯片和硅基芯片有着技术交叉，我们可以进行产业链的融合时，都是需要一个时间周期。
所以我们现在虽然有了领先的碳基半导体技术，在碳基芯片的发展上有一定的先发、主导优势。但是我们仍然要埋头发展整个芯片产业链，更不能沉醉于马上弯道超车的幻想中。短时间内，华为的芯片困境不会改变，中国芯片行业的障碍不会解除。
碳基芯片是以碳纳米管、碳化硅石墨烯等材料为核心的碳基芯片，碳基芯片的性能可能是硅基芯片10倍以上。
碳基芯片区别于传统硅基芯片，碳基芯片从一种高级的纳米工业技术中产生。碳基芯片和硅基芯片相比，性能或将提升 10 倍，据研究表明，同等工艺制造当中，碳基芯片表现出的优势要远远强于硅基芯片。
碳基芯片的延展性非常强，它可以做到普通芯片难以做到的事，比如可以用于一些折叠设备，而且重要的一点是，碳基芯片不需要光刻机也能完成制造，而且碳基芯片的用处可用于更加广泛的领域当中。
有人曾说过，二十世纪是硅的时代，因为硅是一种优秀的半导体材料，可以用来生产对 科技 发展有重要意义的芯片。如今二十世纪早已过去了，但硅基芯片却仍然是主流，全球各大 科技 公司或国家都想要掌握顶尖的硅基材料和相应的芯片技术。
不过，虽然硅材料在大自然中很常见，但是想要制备硅基芯片却不是一件简单的事，需要各种工艺技术和核心设备的支持。目前，全球能生产芯片的厂商只有那么几家，而达到高端水平的就更少了，台积电和三星是最具代表性的例子。
我们国内对硅基芯片的研究也是从上个世纪开始的，然而直到现在都没能取得领先的地位，因为在硅基芯片的生产过程中，存在很多重点问题。其中光刻机就是一项难以攻克的关键技术，一直困扰着国内的半导体公司。
硅基芯片和光刻机之间是相互依存的关系，没有光刻机就无法制造出任何芯片，而一旦没有芯片，光刻机也会失去存在的意义。所以对于芯片厂商而言，光刻机是必不可少的设备，尤其是高端的光刻机，更是可遇而不可求！
台积电和三星之所以能成为全球最大的两个芯片代工厂，就是因为拥有多台ASML的EUV光刻机，这也是现阶段全球最先进的光刻机。ASML是世界知名的半导体设备制造商，光刻机的生产和销售正是其主要业务，在这方面ASML占据了垄断的地位。
毫无疑问，国内大陆的芯片企业肯定也想要得到ASML的支持，但可惜的是，由于美国的影响和某种协议，ASML并不能自由地向国内出口高端光刻机。正因于此，国内的硅基芯片事业才始终处于相对一般的水平，突破速度也比较慢。
不过，随着 科技 水平的提升，硅基芯片的工艺制程也快要到达极限了，等到那个时候，新的半导体材料就会登场。而我们国内已经在朝着这个方向前进了，并且取得了巨大的进展，或许有望摆脱硅基芯片和光刻机的限制。
根据媒体报道称，近日中科院正式官宣好消息，在国际石墨烯创新大会上，中科院带来了最新的研究成果：8英寸石墨烯晶圆！此外，中科院还对该晶圆进行了全方位的展示，无论是性能还是尺寸，都远远领先于之前的同类产品。
晶圆是生产芯片的前提，中科院石墨烯晶圆的登场就意味着国内的碳基芯片迎来了重大突破，硅基芯片不再是唯一。因为石墨烯就是最典型的碳基半导体材料，稳定性和性能较硅基材料有过之而无不及！
更重要的是，由于不同材料之间的区别，碳基芯片的制备难度并不是很高，而且不需要依赖光刻机。对此，很多国人都在想：难道中科院不等光刻机了？准备直接进军碳基芯片领域，实现弯道超车？
这确实是一个全新的方向和思路，既然国产光刻机无法满足高端芯片的生产要求，那么何不在攻克光刻机技术的同时，走出另外一条路呢？而且8英寸石墨烯晶圆的诞生代表着中科院有能力研究碳基芯片，只要坚持下去，将来一定会收获好的结果！
在这种情况下，不得不让人感慨，虽然国产芯片承受了来自于外界的压力，但是有压力才会有动力，中科院正是凭借这股动力完成了技术突破！与此同时，也有些人表示，比尔盖茨说对了，他具备常人难以理解的眼光和洞察力。
因为在美国制定芯片规则之后，比尔盖茨表明了反对的态度，他认为此举不会给美国的企业带来任何好处，反而会促进中国芯片的崛起。现在看来，比尔盖茨的话即将成真，碳基芯片的问世必将改变现有芯片市场的格局，而我们国内会成为最终的胜者！
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