据海淀区人民政府消息,近日,中关村核心区原始创新能力与科技成果转化工作取得多项进展。其中,北京量子科学研究院与清华大学等高校院所签署相关领域任务书,1.57亿元科研设备将在下半年内陆续进入;碳基集成电路研究院已开发8英寸晶圆上高纯半导体碳纳米管平行阵列样品制备方法,首次研制成功碳纳米管集成电路TPU;中关村海华信息技术前沿研究院于2月中旬正式启动场地使用,已签署落地意向书。
北京量子信息科学研究院成立于2017年 12月24日,是由北京市政府发起,联合北京多家顶尖学术单位 共同建设的新型研发机构,首任院长由清华大学副校长、中科院院士薛其坤担任。
碳基集成电路研究院是北京重点推进的新型研发平台之一。2015年5月27日,北京市科委与北京大学彭练矛教授就碳基集成电路芯片项目签约合作,由首都科技发展集团投资2500万元,与创业团队共同成立北京华碳元芯电子科技有限责任公司。
半导体碳纳米管被认为是构建纳米晶体管的理想沟道材料,有望推动未来电子学的发展。在过去的二十多年间,基于碳管的器件和电路得到广泛研究,并在器件物理、性能研究探索、电路制备等领域取得了巨大进展。碳基电子学的进一步发展,特别是碳基集成电路的实用化推进,很大程度上依赖于大面积制备、高半导体纯度的高质量碳纳米管材料。构建碳基集成电路的理想材料是平行排列的高密度半导体碳纳米管阵列,但目前的制备技术仍难以实现。
在现阶段所有碳纳米管材料中,发展最为成熟、最适合构建集成电路的是随机取向的高半导体纯度的碳管薄膜,已被广泛用来制备包括基本逻辑门、半加器、全加器、环振等电路在内的各种晶体管和集成电路,然而由于随机取向碳管薄膜的无序性,人们一直认为其更适合对性能要求不高的器件或电路,比如平板显示驱动晶体管以及柔性、瞬态、透明电等等。近年来,随着材料纯度和质量的不断提升,基于随机取向的碳纳米管薄膜晶体管和电路性能也进一步增强,并被尝试用于高性能数字集成电路,但是这种晶体管在性能和功耗方面能否满足高性能数字集成电路的标准,尚需从器件物理性质上加以研究。
值得注意的是,北京大学碳基集成电路制备技术曾被多次报道,被业内认为是下一代信息处理技术的强有力的竞争者。据悉,北京大学的专家团队也在碳纳米管晶体管集成电路研究中取得突破性进展,形成了具有完整自主知识产权的碳基集成电路新体系,受到国内外广泛关注。相关成果曾被13次写入国际半导体技术路线图,入选 2011年“中国科学十大进展”,并被《2015中国自然指数》、《2017中国自然指数》专题报道以及于2018年6月14日发表在《科学》杂志主刊。