國內首條碳基集成電路生產線在渝投運

6月16日，北京大學重慶碳基集成電路研究院(以下簡稱北大重慶碳基院)宣布，國內首條碳基集成電路生產線近日在渝投運，目前已開始量產。

此次生產線的投運，標志著碳基集成電路從實驗室創新向工程化應用邁出了堅實的第一步，將加快我國碳基集成電路發展進程，助力“中國芯”實現“換道超車”。

據悉，基于碳基芯片開發的全球首款碳基手持式氫氣檢測儀，已經用于博世、慶鈴等氫能源車，可滿足快速檢測漏氣的需求。

下一步，北大重慶碳基院將加快打造碳基集成電路制造示范線，開發更先進的完整工藝平臺。

作為電子產品“心臟”的芯片，是集成電路的載體，由晶圓分割而成。據介紹，當前市場主流芯片為硅基芯片，是以硅為核心材料，碳基芯片則采用碳納米管等為核心材料制作。

芯片的制作過程非常復雜而精細，猶如在指甲蓋上建造一座“電子城市”，其中包含幾十億乃至上百億根晶體管。受摩爾定律的影響，硅基芯片的晶體管尺寸不能無限小，如今已接近極限。從本世紀初，研究人員就開始探尋新材料，以求突破集成電路的發展瓶頸。

“碳基集成電路技術被認為是最有可能取代硅基集成電路的未來信息技術之一。”北京大學電子學院教授、北大重慶碳基院院長張志勇說。

據介紹，碳是硅的“近親”，碳納米管作為碳基芯片的核心材料，是由碳原子組成的微小管狀結構，擁有超薄結構、優異電學性能和化學穩定性。用它制作碳基芯片，綜合性能可以比硅基集成電路提高成百上千倍，且具有成本低、功耗低等優勢。同時，碳基芯片可以繞過光刻機給我國芯片制造帶來的“卡脖子”問題。

經過20多年攻關，北大碳基團隊研發出一整套高性能碳納米管晶體管的無摻雜制備方法，達到世界領先水平。基于此，2023年，北大重慶碳基院揭牌成立，致力于推動北大成果在渝轉化，開展碳基集成電路工程化和產業化研究開發，孵化培育碳基集成電路全鏈條產業生態。