2020 年 5 月 26 日，北京碳基積體電路研究院宣佈開發出全新的提純和自組裝方法，製備出高純度高密度的半導體陣列碳奈米管材料。該方法可以在四英寸基底上，製備出密度高達 120 / 微米、半導體純度超過 99。9999%、直徑分佈 1。45±0。23nm 的碳奈米管（以下簡稱“碳管”）平行陣列，並在此基礎上，
首次實現效能超越同等柵長的矽基 CMOS 技術的電晶體和電路
。
成果由北京大學電子學系彭練矛院士和張志勇教授團隊開發，並在《Science》雜誌發表。
傳統的矽半導體受矽材料本身的限制，CMOS電晶體單元存在短溝道效應，柵長10nm已經達到極限。實際上從16nm製程開始，就已經開始使用FinFET的立體結構來規避短溝道效應。而如果使用碳奈米管材料，可以將電晶體柵長壓縮到5nm，這樣不僅可以使用平面結構對應5nm製程，也可以大幅提升FinFET立體結構的極限能力，延緩摩爾定律的失效進度。
據瞭解，研發團隊已經與華為公司對接交流，未來不排除與華為聯合推動成果的產業化應用
。
當然，新的成果重點是材料方面的突破，極限效能遠超矽材料。但是涉及到先進製程工藝當年，仍然需要光刻機來製作精密的奈米級圖形。因此一方面新的材料的產業鏈技術遠未成熟，另一方面成熟的矽半導體技術還未達到極限，兩方面的原因導致這項新技術離產業化應用距離尚遠。
但是任何一項新技術從誕生到實際應用都不是一蹴而就的，矽半導體技術也是經過數十年發展才有如此成就。因為我們必須未雨綢繆重視新技術的積累和突破。
實際上《Science》雜誌在同期還發表了另外一篇碳奈米管半導體的研究成果，
未來有望取代光刻技術形成奈米圖形
。北京大學孫偉教授和廈門大學朱志教授研究團隊發表了《DNA定向納米制備高效能碳奈米管場效應電晶體》的研究成果，以DNA模板法制備的平行CNT陣列作為模型系統，開發了一種先固定後沖洗（rinsing-after-fixing）的方法將基於CNT陣列的效應電晶體關鍵傳輸效能指標提高了10倍以上。在高效能電子和生物分子自組裝的介面上，這種方法可以使可伸縮的DNA生物模板來製作奈米級的電子圖形。
在美國開始把中國視為首要威脅，並變本加厲限制中國科技發展的背景下，現代矽半導體技術發源於美國，在不封閉市場的前提下，我們很難跳脫美國技術限制。因此，我們更要另闢蹊徑，加大對未來半導體技術的研發和支援，力爭早日突破，更換賽道！
