碳基集成电路是以碳基材料为核心的新一代芯片技术，也是后摩尔时代突破硅基物理极限的关键方向。
碳基材料是指以碳元素为主体的材料，包括碳化硅（SiC）、金刚石（C）、石墨、碳纳米管（CNT）、富勒烯、石墨炔、石墨烯等。碳基材料具有稳定性好、散热性能好、电学性能优异等特点，是制造集成电路的优选对象。
以碳纳米管为例，碳纳米管是由碳原子组成的管状纳米材料，根据导电性不同，碳纳米管分为金属型碳纳米管、半导体型碳纳米管，其中半导体型碳纳米管是碳基集成电路的核心材料，基于其的集成电路较硅基集成电路，综合性能提高数百倍，且具有成本低、功耗低等优势。
碳基集成电路性能优异，在超高速通信、高性能计算、6G射频、核能探测、脑机接口、生物医学成像、高性能传感器等领域应用前景广阔。但碳基集成电路技术壁垒高、制备难度大，工艺难度包括高纯度碳基材料的制备、生长和处理，阵列排列方式的优化、电极接触的优化、栅控的对称性控制、集成规模的拓展等方面。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年碳基集成电路行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，碳基集成电路是全球研发热点，美国麻省理工学院（MIT）、美国亚德诺半导体（ADI）、台积电、IMEC、韩国三星电子、北京大学及北京大学重庆碳基集成电路研究院、华为海思、中科院上海微系统所、苏州烯晶半导体等全球研发机构及企业均在开展碳基集成电路工程化研发。
北京大学重庆碳基集成电路研究院（由北京大学与重庆市政府合作共建）打造了国内首条碳基集成电路生产线，目前已开始量产，标志着我国碳基集成电路向工程化应用迈出了坚实的一步。苏州烯晶半导体已实现99.99999%及以上半导体型碳纳米管的稳定量产，建成了8英寸碳纳米管晶圆中试线，打通了从材料提纯到标准化晶圆下线的全流程。
新思界
行业分析人士表示，我国碳基集成电路整体研发水平与发达国家处于同一起跑线，部分研究成果处于国际领先水平。目前碳基集成电路已跨过“实验室原理验证”阶段，不断向规模化量产与全场景商业化验证推进，预计2027-2030年，碳基集成电路有望在多个细分场景实现商用落地，并逐步向规模化市场渗透。
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