硅基作为现代信息技术的基石，CMOS集成电路技术即将达到性能极限，电子学的发展迫切需要新的设备技术。基于碳纳米管的高性能和低功耗，彭培矛团队开发了基于碳纳米管的高性能和低功耗CMOS晶体管和集成电路技术有望在性能和功耗上完全超过现有技术。主要成果包括：
(1)开发了一套完整的碳纳米管CMOS设备和集成电路的无掺杂制备技术以放弃掺杂为核心思想，通过控制电极材料，有选择地将电子或空穴注入晶体管，从而控制晶体管的极性。5纳米长碳管首次实现。CMOS晶体管证明在亚10nm在技术节点方面，与目前最先进的硅基相比，碳管晶体管的性能和功耗综合指标CMOS该装置具有10倍以上的优点，接近由量子测量原理决定的电子装置的理论极限(Science2017，355：271)。
(2)碳管的开发CMOS集成电路批量制备技术首次实现中等规模的高性能碳基CMOS集成电路(ACSNano，2017年11:4124)是世界上集成度最高、复杂性最强的碳管集成电路；制备速度为5.54GHz的环振电路(NatureElectronics，2018，1：40)，它是世界上最快的碳基集成电路，比已发表的最高纪录高出20倍。此外，还开发了碳基柔性低功耗集成电路技术，可转移到生物表面(NatureElectronics促进下一代生物电子集成系统的实现。
(3)针对功耗成为集成电路发展瓶颈的现状，提出并制备了一种新型的超低功耗晶体管——狄拉克源晶体管(Science2018年361时387分，大大降低了晶体管工作所需的驱动电压，为超低功耗纳米电子学的发展奠定了基础。
彭练矛团队的上述成果引起了国内外的广泛关注。作为碳基电子术发展路线图作为碳基电子领域的代表性工作(ITRS)报告引用13次。NatureIndex2015China以其研究成果为北京科技创新案例的重点介绍，称之为代表计算机处理器的未来；NatureIndex2017China以封面故事为封面故事China‘sblue-chipfuture进一步推广5nm网长碳管晶体管的研究成果；NatureIndex2017ScienceCities以“Pioneeringcarbon-basednanoelectronics系统报道题目，指出碳基集成电路的前沿研究开启了超越硅基的研究CMOS器件的未来之门。2017年8月19日，《人民日报》(海外版)在《中国核心走出自强之路》一文中高度评价碳管晶体管的优异性能，这意味着中国科学家有可能开发出以此类晶体管为组件的商用碳基芯片，有望在芯片研究技术上赶上国外同行。是中国信息技术发展的新里程碑。
彭练矛团队在碳基电子学领域出版SCI150多篇论文，包括2篇Science、1篇Naturephotonics、2篇NatureElectronics50多篇顶级期刊论文；获国家自然科学二等奖2项，高校科研优秀成果奖1项，中国十大科学进步1项，中国十大科技进步1项。