近日，北京大学电子学院张志勇教授-刘旸研究员课题组招收博士后，张志勇教授团队主要从事碳基纳米电子学方面的研究，探索基于碳纳米管的MOS集成电路、传感器和其他新型信息器件技术，深耕碳纳米管单片三维集成技术，并推进碳基信息器件技术的实用化发展。
此次招收的博士后主要研究专业/方向（满足之一）是：（1）碳管——二维量子材料混合维度异质结构器件的组装、原位操纵与低温强磁场测量；（2）二维量子材料可控合成。职位描述：从事低维量子材料的合成、异质结构组装与器件制备、低温强磁场输运测试等，以及学术文章撰写等工作。
具体详情见原文出处：https://postdocs.pku.edu.cn/zpxx/475b7ed51f4e4c8688d9d54d2468334c.htm
碳纳米管是1991年由日本科学家饭导澄男(S.lijima）发现的。碳纳米管作为一种新兴低维半导体材料，可用于制备高性能的CMOS晶体管，具备高效能逻辑计算、高灵敏传感、高带宽通信等多方面的应用优势。
关于碳纳米管晶体管和集成电路研究进展，张志勇教授表示：当前，我们在碳纳米管小尺寸晶体管研究、集成电路规模和性能上都取得了重要进展，工作中心已经开始从基础研究转向了实用化探索。目前，我们团队在努力推动碳纳米管电子学的产业化步伐。另外，我们还需要培育碳基集成电路完整产业链的各个环节，比如材料制备、设备研发、电路设计和仿真平台以及下游的产品设计等，形成完整的碳基集成电路产业形态，才能更有效地推动碳纳米管电子学技术的产业化发展。
图1 张志勇教授综述了碳基CMOS集成电路技术: 发展现状与未来挑战
张志勇教授-彭练矛院士团队（以下简称团队）近年来的代表性研究成果主要包括：（1）提出并发展了碳纳米管的无掺杂CMOS器件制备技术；（2）实现最小的（5nm栅长）碳纳米管晶体管（目前最先进的硅基CMOS是14nm），将晶体管的性能推进至理论极限；（3）世界上首次实现了碳纳米管的全加法器和乘法器等中等规模集成电路；（4）推动了碳纳米管在高频器件领域的研究进展；（5）首次提出了基于碳纳米管阵列的孪生物理不可克隆功能；（6）首次实现了性能超越同等栅长硅基CMOS的晶体管和电路，突破了长期以来阻碍碳纳米管电子学发展的瓶颈，奠定了碳基集成电路的实用化和工业化基础；（7）开发了面向高性能电路的碳纳米管单片三维集成关键工艺；（8）首次展示了基于阵列碳纳米管的90nm节点晶体管和电路，并将扩展到10nm硅技术节点尺寸相对于的取向排列的碳纳米管场效应晶体管；（9）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。
表1 团队相关成果发表一览表
关于碳纳米管在电子学中的实际和可能应用，在电子学领域，碳纳米管有一些极其优异的电子学特性，使其在作为集成电路构建的主要材料方面被寄予厚望：
1、作为晶体管的基本构建材料---半导体型的碳纳米管，利用碳纳米管结构小（厚度仅有纳米量级）容易被电场调控、电子速度快等优势，可以制备尺寸更小、速度更快、功耗更低的器件和集成电路，有望在10年内取代现有硅基技术，成为新一代的信息器件主流材料；
2、作为集成电路中的互联材料，发挥碳纳米管结构稳定，载流能力超强的优势，取代现有的铜互连技术；
3、与现有的芯片技术结合，实现异质的三维集成芯片；
4、碳纳米管在各种传感器有潜力应用，包括光电探测、化学/生物传感器等方面，并构建出具有新形态、新功能的智能传感系统；
5、有可能用碳纳米管实现某些全新的电子器件，比如利用电子的相位或者自旋信息的晶体管等，实现功能更为强大，也更省电的计算芯片，张志勇教授说道，“未来已来，碳纳米管芯片即将走出学术期刊、走进我们的生活”。
