半导体硅材料的新型替代方案

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在集成电路畛域,有一条被遵命了数十年的规律,那就摩尔定律,该定律示意,类似面积上集成的晶体管密度每两年翻一番,但维持产物售价固定。正式在这个定律的鞭策下,咱们投入了现时这个高科技的当代社会。但投入近些年,由于硅材料是以,人们踊跃实行钻研以钻研新的有出路的半导体材料。用来代替硅。最近,由UNIST材料科学与工程学院的Soon-YongKwon老师头领的钻研小组胜利地对二维(2D)金属电极(metalelectrode)实行了patterning,历久以来,二维电极延续被以为是实行高机能超细(ultra-fine)半导体的妨碍。他们在直径为4英寸的硅基板上造成所需的形态。为了改良半导体芯片的机能,咱们一定使造成芯片的各个元件分外小。但是,在现有的基于硅的电子器件的袖珍化和集成化面对挑战。是以,操纵诸如石墨烯如此的绵力料开采领先摩尔半导体相当严重。新的2D金属电极惟有一个原子厚,是以也许运用于半导体器件的薄膜材料,比如石墨烯。据钻研团队称,这期望加快半导体器件的袖珍化。半导体器件惟有在电子按其所需的特定场所和方位震动时本领寻常处事。但由于你想把器件做得更小,在单元面积上集成更多的晶体管,以是你延续期望把晶体管变小,这功夫电子将着手不依据咱们的渴望那样地震动,造成了所谓的地道效应。为了应对这一挑战,最近对超薄2D半导体材料的操纵实行了不少商议,但尚未开采出适当于此的电极。半导体的特点介于金属和绝缘体等普遍导体之间。是以,若是仅改革半导体材料,则造成相对较高的势垒(即肖特基势垒),这使得电子传输变得难题。是以,为了实行高机能的超薄半导体器件,还一定新合成2D电极材料。在这项钻研中,钻研小组汇报了在不同基板上以晶圆级临盆金属过渡金属二碲化物(metallictransitionmetalditellurides)patternedlayers的情景。依据钻研小组的说法,“咱们的二碲化钨(tungstenditelluride)和二碲化钼层(molybdenumditelluridelayers)是经过对前体过渡金属层(precursortransitionmetallayer,)实行碲化(tellurization)处置而成长的,其电子机能可与板滞剥离的薄片相媲美,而且也许与2D半导体二硫化物联合。”“曾经证明,向特定金属(如铜(Cu)或镍(Ni))中增加适当的碲(tellurium),纵然在相对较低的温度下也会被液化,”该钻研的第一做家,UNIST板滞工程的SeungukSong说,他进一步指出,“咱们的本领供给了一种简洁有用的法子来成长高品质的过渡金属二碲化物,其电气机能可与板滞剥落(mechanicallyexfoliated)的薄片媲美。”依据钻研小组的说法,所造成的金属-半导体结没有显然的无序效应(disordereffects)和FLP(Fermi-levelpinning),而且它们的SBH根本上遵命Schottky-Mottlimit。新合成的2D电极材料在合成经过中险些没有物理毛病,是以呈现出与板滞离别的2D材料相当的杰出物理和电机能。其它,一切经过中有几分钟是在低于°C的温度下施行。由于也许在现有的半导体处置中践诺,是以还下降了经营成本。该钻研小组还实行了将2D半导体二硫化钼(MoS2)安放在新的2D电极上的尝试。效果,金属与半导体之间的界面处的能垒(肖特基势垒)分外低,亲近理论值,是以电子迁徙轻易。在通例的半导体系造工艺中,注入离子以增多穿过能垒的电子的数目,而且该法子难以运用,由于器件变小而且电线路宽减小。但是,此次开采的电极材料也许在没有这类工艺的情景下升高半导体结中电子迁徙的效率。ProfessorKwon说:“由于新合成的金属电极和半导体结的毛病很少,是以遵命了愿望的Schottky-Mott前提。”“分外是,有也许节制能垒(SchottkyBarrier),这比经过贸易金属布线本领实行更难,但这将有助于经过下列方法实行具备N型和P型两性的下一代半导体进一步的钻研。”这项钻研获得了韩国科学本领部(MSIT)赞助的韩国国度钻研基金会(NRF)的纳米材料本领开采安排的援助。★点击文末,可观看本文原链接。

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