科技的迅猛發展，導致摩爾定律正逐漸超出並且失效。在2005年，國際半導體技術路線圖組織(ITRS)提出了“後摩爾定律”，多重技術創新應用共同發展，硅基和非硅基等技術相結合，以應對和滿足未來市場的需求。
硅基半導體材料的發展已經達到了物理極限；而非硅基半導體材料則成為半導體材料未來的發展的重要方向。
2012年，美國電氣和電子工程協會撰寫了《超越摩爾》。其中講到，未來半導體工業可能將從“硅時代”進入“碳時代”。碳納米材料石墨烯將可能在未來代替原來的硅基材料。
石墨烯發現於2004年，是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維材料。二維材料，是指電子僅可在兩個維度的非納米尺度（1-100nm）上平面運動的材料。
石墨烯是目前已知最薄最輕，強度最高，韌性最好，導電、導熱性最佳，透光率最高的材料，可用於新能源電池、晶體管、柔性顯示屏、傳感器、電容器、感光元件等許多方面，被認為是一種未來革命性的材料，被稱為“世界最強晶體”“材料之王”。
2014年，全球芯片製造巨頭美國IBM公司推出了世界首個多級石墨烯射頻接收器，是迄今為止最先進的全功能石墨烯芯片，其傳輸速度是硅制芯片的千倍；同年7月，IBM宣佈將在未來五年內，對石墨烯碳芯片技術投資30億美元的研發資金。
其後，韓國三星、LG集團也在柔性顯示器、觸控屏等領域與高校合作研發出了成果，相較於目前市場上最成熟的透明導電薄膜材料氧化銦錫（ITO），石墨烯的成本更低，柔韌性更佳，在柔性電子器件及可穿戴設備等應用十分具有發展潛力。
2017年2月，央視新聞頻道播出了專題節目《神奇的石墨烯》，節目中提到，石墨烯有望替代硅，成為下一代芯片的主要材料。利用石墨烯製造新一代器件，有望讓我國的芯片製造業實現彎道超車，達到國際先進水平。
但是，石墨烯在中國發展已經六年有餘了，而中國在石墨烯的應用上還處於初級階段。國內以石墨烯作為輔助材料推出了石墨烯內衣褲、U形枕、輪胎、塗料、加熱片、移動電源、保健用品等產品。由於技術的欠缺，石墨烯在中國淪為了“工業味精”。
石墨烯是中國芯片在後摩爾時代彎道超車的希望。希望國內不斷髮展新的半導體技術，在石墨烯的應用上快速實現升級，最終實現中國芯片製造的崛起。
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