集成电路的发展遇到了来自物理和技术上的严重挑战，现有先进技术节点CMOS 技术发展成本越来越高，需要寻求新的发展模式。半导体碳纳米管具有优异的电学特性，是构建亚 10 纳米以下场效应晶体管的理想沟道材料。经过十年的前期研究，我们发展了一整套碳纳米管 CMOS 器件的无掺杂制备技术，在此基础上探索了碳基集成电路的性能潜力。研究结果表明，碳纳米管 CMOS 器件可以缩减到 5 纳米栅长，并在性能和功耗综合指标上较目前最先进的硅基 CMOS 器件具有 10 倍以上的优势，因此有可能为未来集成电路技术的发展提供一条新的技术途径。然而，碳基集成电路的实用化发展受制于材料、加工工艺、电路设计等若干关键技术环节， 我们将针对晶圆级材料、大规模制备技术和器件结构优化等方面展开探索，初步提出完整的碳基集成电路实用化技术方案。