進入21世紀以來，由於傳統硅基芯片受摩爾定律的限制，發展速度日益緩慢，人們一直試圖尋找能夠替代硅的芯片材料，而碳納米晶體管就是最具研究價值的方向。

有同學會問了，碳納米晶體管是什麼？它有什麼用呢？

不急，我們繼續往下看。

集成電路的整體技術從設計到製造，是目前爲止人類歷史上最精密的設計、製造加工技術。

如果把芯片比作一棟房子，晶體管就是建房的磚頭，一棟棟的房子就構成了我們的信息社會。說白了，晶體管越多，芯片的運算速度也就越快。

提到製造晶體管這塊“磚頭”的材料，很多人都會給出“硅”這個答案。

現在我們聽到的所謂22nm、14nm、10nm、7nm這些芯片，裏面這個多少納米不是指的就是芯片裏面以硅材料爲基礎的晶體管的大小，而是指芯片上晶體管的柵極寬度。要特別注意這一點。

但是由於摩爾定律的限制，目前硅材料芯片的極限製程差不多是在2nm到1.5nm。

爲什麼硅晶體管不能做更小，簡單來說，就是因爲硅的一些特性限制。如果晶體管太小，出故障的概率就會急劇升高，把芯片裏面上百億個晶體管協調起來一起工作就非常困難。

那怎麼解決這個問題呢？

有個重要的流派，就是換個材料，咱們不要再用硅做晶體管了，用碳元素。

爲什麼要用碳元素呢？

其實啊，這跟碳元素本身很多優質的特性有關。

比如，用碳納米管做的晶體管，它的電子遷移率可以是硅的1000倍，通俗來說就是碳材料裏面電子的羣衆基礎更好。再比如，碳納米管裏面的電子自由程特別長，通俗的理解就是電子的活動更自由，不容易摩擦發熱。

由於這些底層的優點，用碳來做晶體管，甚至不用像硅晶體管那麼小，就可以取得同等水平的性能。