碳基奈米材料，特別是碳奈米管材料，被認為是最有希望在2020年之後取代矽延續摩爾定律的半導體材料之一，並且已經投入了大量資金進行相關產業研發。碳奈米管材料具有獨特的電學、力學和光學特性，尤其是高遷移率、奈米尺寸、柔性、通透性和生物可相容性等與傳統矽基碳基晶片。

碳基材料和其他奈米材料相比獨一無二的特性，能夠滿足未來資訊產業對高效能、低功耗和各種功能化的需求。碳奈米管自1991年被首次觀測以來，一直受到學術界和產業界的廣泛關注，相關電子學器件和積體電路的研究也不斷深入。尤其是近年來，對碳基奈米材料的研究正逐漸從基礎研究轉向產業研發。碳管材料具有極為優秀的電學特性。室溫下碳管的n型和p型載流子（電子和空穴）遷移率對稱，均可以達到10 000cm2/（V·s）以上，遠超傳統半導體材料。另外碳管的直徑僅有1～3nm，更容易被柵極電壓非常有效開啟和關斷。碳奈米管的這些優異特性保證了碳基積體電路的高效能和高效能源利用率。碳基奈米材料已經在全世界範圍內受到了廣泛而持續的關注，美國、歐盟等發達國家的政府機構和大型公司都已經投入大量資金進行相關的產業研發。5月22日，國際頂級科學期刊《科學》（“Science”）以長文形式刊登了中國科學院院士、北京大學電子學系主任彭練矛和北京大學電子學系教授張志勇團隊的論文《用於高效能電子學的高密度半導體碳奈米管平行陣列》。該團隊透過多次提純和緯度限制自組裝方法，在四英寸基底上製備了密度高達120根/微米、半導體純度超過99.9999％的碳奈米管平行陣列，並在此基礎上首次實現了效能超越同等柵長矽基CMOS的電晶體和電路。這意味著碳基積體電路已經初步具備工業化基礎，“碳時代”即將到來。

原理差不多，都是對電子的控制。具體的講就是，晶片的原理是微縮的電路，電路都是由基本的電氣單元構成:電阻，電容，二極體，三極體，mos管等這些單元，由他們構成功能電路子單元，最終形成晶片，所以矽基和炭基，機構上都是差不多的。只是由於材料特性不同，在實現電子單元上有所差異。