遵循摩尔定律这一半导体业界的轨道，硅基半导体芯片的性能每隔18到24个月便会提升一倍。但随着芯片尺寸不断缩小，特别是当芯片制造工艺水平进入5nm节点，甚至逼近2nm以后，因为受到材料、器件和量子物理的限制，硅基芯片逼近物理极限，就会出现量子隧穿导致的漏电效应和短沟道效应等问题。硅芯片的潜力被质疑“殆尽”，碳基半导体则被认为是后摩尔时代的颠覆性技术之一。

碳基半导体是一种在碳基纳米材料的基础上发展出的，以石墨烯、碳纳米管，碳纳米纤维，纳米碳球等为主的材料，其中最有希望完成硅基替代的是碳纳米管和石墨烯。

首先，碳基芯片有比硅基芯片更低的极限。硅材料晶体管在10nm以下便会失去稳定性，而且硅基芯片的极限在1nm左右，台积电现在已经在攻克2nm工艺了，濒临极限。碳基芯片有所不同。石墨烯等碳晶体管即使在单碳原子厚度下还能稳定工作。要知道，石墨烯的发现堪称科学奇迹，它的厚度只有0.335nm，相当于一根头发的20万分之一，但它却比钢铁还硬上200倍。

其次，碳基芯片有比硅基芯片性能更优功耗更低。石墨烯的导电性比硅强100倍，导热性比铜强10倍，这使得石墨烯晶体管可获得高的信号传输速度和良好的散热性。未来，石墨烯有望在实现更小尺寸芯片、3D封装互连和优化芯片散热等方面发挥重要作用，独特的材料属性使它将担大任。根据IBM研究，10nm技术节点后碳纳米管芯片在性能和功耗方面都将比硅芯片有明显改善。从硅基7nm到5nm技术，芯片速度大约提升20%，而相比硅基7nm技术，碳纳米管基7nm技术的芯片速度将提升300%。

再有，碳基芯片的工艺理论上可以更简单。硅基芯片制造中最难的是用光刻机刻蚀出电极形状，然后通过离子注入机参杂，实现电子型半导体和空穴型半导体。而碳基芯片制造则完全避开这一复杂的步骤，只需要采用金属铅作为接触电极，便得到空穴型半导体。简单来说，碳基芯片工艺更加简洁，无需光刻机，完全是另外一个赛道。而且，碳基芯片拥有超薄导电通道、极高稳定性和高载流子迁移率，从而大幅降低芯片功耗。

总体来看，理想状况下，采用90nm工艺的碳基芯片有望制备出性能和集成度相当于28nm技术节点的硅基芯片，采用28nm工艺的碳基芯片则可以实现等同于7纳米技术节点的硅基芯片。也就是说，只要用28nm的光刻机，就能获得全球最先进EUV光刻机的效果。

国风新材：公司与中科大、哈工大等大院大所携手共建联合实验室,重点围绕屏幕显示、集成电路、5G通讯、PI浆料、光刻胶、TPI、柔性线路板、具有石墨烯结构的导热材料等“卡脖子”前沿新材料进行技术攻关和投资布局。目前公司碳基膜产品已小批量生产，目前处于产销量持续提升阶段，产品可应用于通讯、消费电子、芯片、柔性显示、航空航天和薄膜太阳能电池等领域。

德尔未来：公司控股子公司烯成石墨烯研发领域包括但不限于导电添加剂、硅碳复合负极、石墨烯传感器、二维材料的制备等。 目前公司石墨烯产品有石墨烯及二维材料制备设备、石墨烯导热材料等。烯成石墨烯与诺贝尔奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫博士及其团队共同投资设立厦门英烯新材料科技有限公司，主要从事石墨烯智能穿戴应用，能源材料、器件及功能涂料应用，二维半导体材料方面的研究和产业化。

鼎龙股份：公司致力于成为国际国内领先的关键大赛道领域中相关核心“卡脖子”进口替代类创新材料的平台型公司。公司抛光垫、抛光液产品可以用于生产碳基芯片。