碳基芯片的研制在上世纪就已经提出，一直都宣传在应用之后会代替硅基芯片，但因为碳太活泼了而且介电常数又低，这个用碳基芯片来代替硅基芯片的想法一直没有实现。
最早的时候是在金刚石中掺入杂质来制作晶体管，这种操作可以实现比硅半导体更优越的性能。但有一个不可避免的问题就是，金刚石制作成本高，想要实现量产几乎是不可能的，所以就一直没有实现这个设想。
后来才制作出单层石墨烯和单层碳纳米管，这种材料相对于金刚石来说不仅成本更低，而且其本身就是良好的半导体。
碳纳米管就是由呈六边形排列的碳原子一层层重叠之后形成的一种同心的圆管，由于它的结构和石墨的一般片状结构相同，管径和管壁都具有螺旋角，所以其导电性能良好，本身就是一种导电的材料。
并且在导电的过程中电流不会沿着碳分子进行横向的扩散，只能通过轴向传输电流，所以在传输过程中的电损耗比较小，在导电性能上已经可以秒杀必须考虑横向扩散的硅半导体了。
除了导电性能优异之外，碳纳米管还有两个亮点。
1.材料强度高。碳纳米管的材料强度很高，甚至比钢铁还结实，同时这种材料的柔性也特别好，适合做柔性折叠。
2.材料直径小。碳纳米管的直径只有1-3纳米，特别适合做小尺寸的晶体管，能够做成立体控制结构，也有利于电路控制。
世界上各种科研团队一直在研究碳纳米管芯片技术，也有了一些进展。北大科研团队最早发现5纳米级晶体管器件制作，而且最早真正实现了碳基芯片电路，性能超过同规格硅基芯片。
虽然碳基芯片在性能上超过同规格硅基芯片，但制作工艺目前来说不够稳定，在制程上没有已经形成体系的硅基芯片先进。
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