团队相关研究成果
彭练矛院士团队首先是突破材料瓶颈，掌握碳纳米管制备技术，研发出了一整套高性能碳纳米管晶体管的无掺杂制备方法。2017年，团队首次制备出栅长5纳米的碳纳米管晶体管，这是世界上迄今最小的高性能晶体管，性能接近由量子力学测不准原理决定的理论极限；2018年，团队发展出新原理的超低功耗狄拉克源晶体管，为超低功耗纳米电子学的发展奠定了基础，同年，团队用高性能的晶体管制备出小规模集成电路，最高速度达到5千兆赫兹；2020年，团队首次制备出达到大规模碳基集成电路所需的高纯、高密碳纳米管阵列材料，并采用这种材料首先实现了性能超越硅基集成电路的碳纳米管集成电路，电路频率超过8千兆赫，跻身国际领跑先列；2022年，团队制备了10nm超短沟道弹道二维硒化铟晶体管，实现了弹道运输，显示了在下一代互补金属氧化物半导体技术中的应用潜力；2023年，张志勇-彭练矛联合课题组首次展示了基于阵列碳纳米管的90nm节点晶体管和电路，探索了将碳基晶体管进一步缩减到10nm节点的可能性，具备可以高度集成的能力。另据悉，目前该团队研发的高灵敏碳纳米管晶体管氢气传感器产品已经上市，其探测限可以达到0.5ppm，属于最高端的氢气传感器产品，也是世界首款碳纳米管芯片产品。
谈起研究的最新进展彭练矛院士表示：“目前，我们基本掌握了碳纳米管集成电路制备技术，能够在实验室把碳纳米管集成电路加工出来，性能是目前为止世界上最好的，电路频率比美国研发的高了几十倍。我们的最终目标是要让碳基芯片在10-15年内成为主流芯片，广泛应用在大型计算机、数据中心、手机等主流电子设备上。”
“碳原子按照六角排布，形成一个单原子层，这就是石墨烯。而一个矩形的石墨烯条带，长边对接卷成一个卷，就变成碳纳米管，直径一般是1纳米左右。碳纳米管具有一些奇特的量子效应，使其电子学性能变得非常好、速度快、功耗低。”对于碳纳米管新材料彭练矛院士这样描述。
