喜迎二十大，奮進新征程。2022年9月1日，由中國高等教育學會組織開展的“高等教育這十年——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動將在云上高博會服務平臺正式上線。
“高等教育這十年——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動設立了“守正創新·教育現代化成果展”“開拓創新·高校科技創新成果展”“實踐創新·大學生創新創業成果展”三大展區以及一系列行業云端研討會，對企業、高校、大學生優秀創新創業成果進行集中展示，探索產業發展新模式、新合作、新思路。
開拓創新·高校科技創新成果展成果推介(一)
北京大學碳納米管芯片技術：破解中國集成電路產業“卡脖子”問題！
芯片是信息科技的基礎與推動力，是當今工業時代的核心產業。目前芯片產業已經上升至國家戰略高度，十四五規劃建議指出，十四五期間的產業發展將更加注重“補短板”，努力實現高端芯片、底層算法、高端制造等重點行業中關鍵領域的自主可控。然而，現有的硅基芯片制造技術即將觸碰其極限，碳納米管技術被認為是后摩爾技術的重要選項。
相對于傳統的硅基CMOS晶體管，碳納米管晶體管具有明顯的速度和功耗綜合優勢。IBM的理論計算表明，若完全按照現有二維平面框架設計，碳納米管技術相較硅基技術具有15代、至少30年以上的優勢。此外，Stanford大學的系統層面的模擬表明，碳納米管技術還有望將常規的二維硅基芯片技術發展成為三維芯片技術，將目前的芯片綜合性能提升1000倍以上，從而將物聯網、大數據、人工智能等未來技術提升到一個全新高度。
從2001年開始，北京大學團隊在國家“973”計劃、重大科學研究計劃和國家重點研發計劃項目，國家基金委創新研究團隊和北京市科委連續6年的支持下，在碳基電子器件相關材料和制備工藝的研究中取得一系列突破性進展，發展了一整套碳納米管CMOS集成電路和光電器件的無摻雜制備新技術。
該技術的核心為放棄摻雜，通過控制電極材料達到選擇性地向晶體管注入電子或空穴，實現晶體管極性的控制。團隊首次實現了5納米柵長的碳納米管CMOS晶體管，由此證明了在亞10nm的技術節點，碳納米管晶體管在性能和功耗綜合指標上較最先進的硅基CMOS器件具有10倍以上的優勢，并接近由量子測不準原理決定的電子器件理論極限(Science,2017,355:271)。
此外，團隊發展并采用在完整硅晶片或標準顯示玻璃面板上規模制備高純碳納米管薄膜技術，制備出速度達到單晶硅水平的5.54GHz環振電路(Nature Electronics,2018,1:40)和中等規模的高性能碳基CMOS集成電路（ACS Nano,2017,11:4124）。
2018年，團隊針對功耗已經成為當今集成電路的發展的瓶頸現狀，重新審視了傳統晶體管功耗的物理極限，提出并制備了一種新型超低功耗晶體管—狄拉克源晶體管（Science 2018，361：387），該技術采用具有特定摻雜的狄拉克半金屬（石墨烯）作為源端，實現了超越常規金屬和半導體的“冷”電子源，大幅降低了傳統晶體管工作所需驅動電壓，為超低功耗納米電子學的發展奠定了基礎，極大推進了碳納米管集成電路的競爭力和實用化發展。該技術可用于計算機及智能手機芯片、新一代柔性集成電路、醫用可穿戴傳感器、顯示屏驅動器、軍用抗輻照芯片等。
活動專區：中國高等教育學會“高等教育這十年 ——新時代、新科技、新內涵”云端系列活動
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