2026年10月22日，北京大学博雅特聘教授、化学与分子工程学院院长彭海琳做客才斋讲堂，带来题为“后摩尔时代芯片技术与二维材料”的专题报告。讲座从芯片的发展历程与现实挑战出发，解析后摩尔时代芯片技术的创新方向，并结合团队在二维电子材料制备与器件研究方面的进展，与在场同学共同探讨新材料如何为高性能、低功耗芯片的发展开辟新路径。

　　讲座开篇，彭海琳围绕求学与科研经历，介绍了自己的学科背景。从吉林大学化学专业的本科训练，到北京大学的博士研究，再到斯坦福大学的博士后工作，他的研究逐步拓展至材料、物理与电子器件等领域。不同阶段的学术积累为开展二维材料与芯片研究奠定了基础。他以自身经历鼓励同学们立足专业、拓宽视野，培养跨学科探索的能力与勇气。

　　随后，彭海琳从电子设备的演变切入，阐释芯片在信息社会中的基础作用。他以计算机、智能手机及可穿戴设备的发展为例，说明电子产品小型化、智能化背后是芯片集成度与性能的持续提升，并介绍芯片设计、材料、装备、制造及封装测试等关键环节。围绕晶体管与集成电路的发展历程，他结合生动比喻讲解晶体管的工作原理、摩尔定律及芯片性能与功耗的关系，梳理应变硅、高介电常数栅介质、鳍式晶体管等技术创新，强调基础研究、工艺验证与产业应用协同推进的重要性。　　

　　彭海琳教授主讲才斋讲堂第286讲

　　面对传统硅基器件微缩逐渐逼近物理极限、人工智能算力需求快速增长带来的能耗挑战，彭海琳介绍了新型沟道材料、三维异质集成、存算一体及光电融合等后摩尔时代芯片技术的发展方向。其中，存算一体通过推动存储与计算功能融合，有望减少数据传输带来的延迟与能耗，为高能效智能计算开辟新路径。

　　讲座进一步聚焦二维材料在新一代芯片中的应用前景。彭海琳指出，二维材料具有原子级厚度和平整表面，部分材料在极薄条件下仍能保持良好的电子输运性能，为进一步缩小器件尺寸、降低工作电压及实现异质集成提供了新可能。同时，二维材料走向规模化应用仍需攻克大面积制备、界面质量和工艺兼容性等关键难题，未来芯片技术突破需要材料创新、器件设计与系统架构的协同推进。

讲座现场　　

　　结合团队科研实践，彭海琳重点介绍了铋基二维电子材料从科学发现到器件应用的探索历程。团队从晶体生长实验中的异常现象入手，发现并发展了兼具高电子迁移率、合适带隙和良好稳定性的硒氧化铋新型二维半导体材料，并利用其可控氧化特性构建匹配的自然氧化层栅介质。在此基础上，团队通过创新生长方法、研制制备装备与优化界面调控技术，实现二维单晶材料的晶圆级制备，探索与现有集成电路工艺兼容的技术路径，研制出二维鳍式晶体管、围栅晶体管等高速低功耗原型器件。同时，面向存算一体应用，团队开展超薄二维铁电材料研究，构建低电压、高耐久性的铁电晶体管及运算电路，为发展高能效芯片提供了新的技术路径。这一系列探索生动展现了从实验现象发现、基础材料创新到器件研发应用的完整科研过程。

　　交流环节，同学们围绕光学技术与芯片的结合、不同新型材料的应用前景等问题踊跃提问。彭海琳结合具体研究做出回应，指出新技术走向应用不仅取决于单个器件的性能，也需要考虑制备良率、工艺兼容性与规模化集成等条件，引导同学们从基础研究与工程实践相结合的视角理解技术创新。

　　本次讲座融芯片发展史、前沿技术解析与科研经历分享于一体，呈现了从材料发现到器件创新、再到产业应用探索的研究过程。作为面向全校研究生的跨学科通识平台，才斋讲堂通过此次报告，帮助同学们理解信息技术背后的材料科学基础，也启发大家立足专业积累，在学科交叉中探索新问题、回应科技发展的现实需求。

  撰稿：于磊

  摄影：陈紫琛