比爾蓋茨曾經說過，碳元素組成的電晶體可能是晶片的終極形態，人就是主要由碳元素組成。近年來，這種基於碳組成的晶片逐漸被人們所接受，很多機構和企業也在積極地研究碳組成的晶片。
碳組成的晶片也叫碳基晶片，相對於矽基晶片，這種類型的晶片有著很多優勢，碳納米晶片的電子特性比矽更加吸引人，電子在碳晶體內比在矽晶體內更容易移動，因此能有更快的傳輸數率。北京大學教授彭練矛曾這樣解釋它的好，「碳基半導體具有成本更低、功耗更小、效率更高的優勢，中國的的碳基半導體研究是代表世界領先水平的，與國外矽基技術製造出來的晶片相比，中國碳基技術製造出來的晶片在處理大數據時不僅速度更快，而且至少節約30%的功耗。」看到這樣的言論，難免讓國人為之振奮。
國外很多研究人員也非常看好碳基晶片，比如用於微處理器的石墨烯、量子點和有機電晶體，平面石墨烯以其出色的導電性而聞名，由於沒有帶隙，因此固有地不可能關閉該導電性。「二十年前，碳納米管被認為是最令人興奮的事情」 Bishop的主管馬克斯·舒拉克解釋說，十多年來，許多公司一直在為它們工作，而無法讓他們工作。自從首次發現碳基晶片以來，我們已經很清楚，對於邏輯和計算而言，它們代表了理想的電晶體。
中國需要碳基晶片實現趕超歐美的「夢想」
由於美歐等對矽晶片技術的封鎖，中國想在矽技術上超越它們可以說是難於上青天的，畢竟很多專利與門檻卡在那裡，如晶片架構、晶片製造等，光這個光刻機就困擾中國數十年之久，在全球貿易緊張的局勢下，晶片核心技術自主迫不及待，中國必須依靠一種新的晶片技術實現對歐美等過的趕超。如果是矽晶片，光刻機是必須經歷的一道坎，荷蘭ASML集團是高端光刻機的主要製造廠，但是ASML的光刻機又必須要美國的光源、德國的蔡司鏡片和瑞典的承軸，美、德、英等都不可能讓中國順利地去實現技術自主，這也是為何華為、中興等企業頻頻被刁難的根本原因。
一個利好的消息是，碳基晶片是不需要光刻機的，這個是中國避開美國制裁的絕佳方式，發展碳基晶片產業具有戰略意義。
從理論上來講，矽和碳均是半導體材料，且都具有很大的產量，大規模應用的可能性是很大的。很多國外的企業已經研究並製造出了碳基晶片，IBM公司在2012年研發了9nm的電晶體，這是製造晶片的關鍵器件。2019年，MIT的Gage Hills等人報告了碳納米管晶片製造領域的一項重大進展，一個完全由碳納米電晶體構成的16位微處理器，據悉，這是迄今為止用碳納米管制造的最大的計算機晶片。
碳基電晶體工藝的進步是將碳基晶片產業化的關鍵，矽有一個十納米的理論極限，但是碳的極限就更小了。對於碳基晶片研發麵臨的難點有半導體材料製備瓶頸、材料的純度（高純度的碳材料製造難度比矽更高）、密度和面積問題、碳電晶體的短路難題等，碳基晶片還有自己的「任性」一面，如任何碳混合金屬會導致全電晶體短路，複雜電路是否會導致碳性能的變化等。
對於晶片的製造，其中，北大教授彭練矛教授曾經提成一種解決碳基晶片製造難題的解決方案，因為缺少離子液體柵極部件導致還不能大規模商業化。如今的碳基技術是很難將電晶體進行完美的控制的，使用現有的矽電晶體很難按比例縮放尺寸，因為它們需要超過一千度的溫度來構建，會破壞底層。
北京大學彭練矛教授表示「碳納米管的製造乃至商用，面臨最大的問題還是決心，國家的決心。」，目前需要政策的傾斜和研究機構、企業、人才等的奉獻精神。
如此多的困難也阻擋不了碳基晶片的崛起，前景是廣闊的。目前，即便是放眼全球領域，碳基晶片產業仍是起步階段，商業化之路仍是充滿很多未知。目前美國和中國都在積極地研究這門熱門的技術。
晶片產業是信息化的核心，壯大晶片隊伍是中國崛起的關鍵。筆者覺得，如果說矽谷是美國經濟騰飛的催化劑，摩爾定律放緩（很多機構預測2025年將是摩爾定律的轉折點）是矽晶片走向沒落的導火線，那麼碳基晶片就是中國趕超歐美的「超級晶片」，快速地發展矽基產業，將是未來中國成為晶片領域世界第一的關鍵籌碼。