国内首条碳基芯片线重庆投产助力氢能检测神器商用‌

国内首条碳基集成电路生产线量产

近日，我国半导体产业迎来重大突破——国内首条碳基集成电路生产线在重庆正式投产并实现量产，这不仅是我国芯片技术发展的里程碑，更为氢能检测领域带来了全新变革，助力全球首款碳基手持式氢气检测仪实现商用，开启了碳基芯片应用的新篇章。

这条产线的背后，是北京大学碳基团队长达 25 年的不懈探索。碳基芯片以碳纳米管为核心材料，这种由碳原子组成的微小管状结构，直径仅 1～2 纳米，相当于头发丝的 50 万分之一。

但它却有着惊人的特性：电子在其中的移动速度比硅快约 10 倍，能制造出运算速度更快、功耗更低、散热效果更好的电子器件，且可实现晶体管的三维集成，突破硅基芯片面临的技术瓶颈，打破摩尔定律的“天花板”。

从上世纪 90 年代众多科研力量对碳纳米管的研究热潮，到后来多数团队因难以实现碳纳米管晶体管集成而放弃，北大碳基团队始终坚持，研发出一整套高性能碳纳米管晶体管的无掺杂制备方法。

从国家到地方，一系列支持集成电路产业发展的政策纷纷出台；重庆蓬勃发展的智能网联新能源汽车、新一代电子信息等产业，为碳基芯片提供了丰富的应用场景。

此外，西永微电园已成功搭建的 8 英寸硅光特色工艺生产线，在此基础上改造增加碳基集成电路专用设备，极大节省了生产线建设的时间和投入，成为吸引北大碳基团队的关键因素。

利用碳基芯片做成的碳基手持式氢气检测仪已经投入市场。

这种内置碳基芯片，凭借碳纳米管材料制备的传感芯片，具备天然超薄尺寸和高迁移率特性，灵敏度较传统传感器提升 10 倍以上，最低检测限达 1ppm；独创的环境补偿算法，使其在 -20℃至 85℃复杂工况下误差率小于 3%，解决了传统传感器受温湿度干扰的难题。

支持 0～1000ppm 全量程覆盖，智能切换高低浓度检测模式，响应时间小于 1 秒；通过 IP66 防尘防水认证，内置水汽/粉尘过滤器，整机重量小于 200g，可无感佩戴。

目前，相关产品已在重庆多家车企批量应用，如博世、庆铃等氢能源车企的产线检测，还成为加氢站安全巡检的标配设备，标志着碳基芯片在气体传感领域的首次商业化落地。