摘要 随着集成电路技术逼近摩尔定律(Moore’s law)的物理极限,传统芯片制程面临材料、器件及架构瓶颈.基于国家自然科学基金委员会第393期双清论坛本文总结了超越摩尔时代半导体集成中的新材料、新器件和新架构的研究进展与未来发展方向,凝练了未来5～10年亟待解决的关键科学问题和技术挑战,包括碳基材料、(超)宽禁带半导体材料、二维材料等新材料;集成自旋量子比特、宽禁带半导体功率器件、宽禁带半导体射频器件等微电子器件;硅基光电子器件、微型发光二极管等光电子器件;光电异质融合集成、存算一体芯片架构等体系新架构.同时,提出了“多域多场异质集成技术”发展路径,以支撑超越摩尔时代的产业变革,并制定技术路线图及政策建议,旨在推动我国集成电路技术持续创新和突破.

关键词 超越摩尔定律; 集成电路; 新材料; 新器件; 新架构; 光电异质融合; 异构集成技术; beyond Moore's law; integrated circuit; new materials; new devices; new architectures; optoelectronic heterogeneous integration; heterogeneous integration technology