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二维半导体有望延续摩尔定律

2021-9-18 09:57| 发布者: admin| 查看: 3460| 评论: 0|原作者: 沈丛|来自: 中国电子报

摘要: 近期,南京大学电子科学与工程学院王欣然教授课题组,同天马微电子股份有限公司等单位合作,研究突破了二维半导体单晶制备和异质集成关键技术,为未来Micro-LED显示技术发展提供了全新技术路线。同时,二维半导体从水 ...
  近期,南京大学电子科学与工程学院王欣然教授课题组,同天马微电子股份有限公司等单位合作,研究突破了二维半导体单晶制备和异质集成关键技术,为未来Micro-LED显示技术发展提供了全新技术路线。同时,二维半导体从水平和垂直两个维度,为延续摩尔定律提供了可能的技术方向,对推动半导体产业发展具有重要意义。

  从水平和垂直两个维度延续摩尔定律

  此前,台积电在1nm技术中实现关键突破,引来了业内的广泛关注。据了解,此次关键技术突破,在于利用半金属铋(Bi)作为二维材料的接触电极,可大幅降低电阻并提高电流,使其效能几乎与硅一致,有助实现未来半导体1nm的挑战。这也使得二维半导体技术再次映入了人们的眼帘。在突破1nm技术上,二维半导体技术也得到了晶圆代工巨头台积电的认可。如今,二维半导体被视为延续摩尔定律的重要技术之一。

  王欣然向《中国电子报》记者介绍,未来二维半导体可能会从水平和垂直两个维度延续摩尔定律,这主要得益于二维半导体的薄以及可垂直堆叠的特征。

  王欣然介绍,首先,单层二维半导体最为显著的特点便是薄,最低可以薄至一个原子的厚度,这也是自然界中的厚度极限。这种薄带来的最大优势便是在更先进的技术节点下,比如1nm芯片中,二维半导体芯片并不会出现诸如硅基芯片那样的功耗问题,进而在硅基半导体达到物理极限之后,二维半导体技术还能保证集成电路技术继续按照摩尔先生的预测维持成本、提升性能。

  其次,二维半导体另一个显著特点是可以垂直堆叠,堆叠的好处是在同样的面积下,尽管器件尺寸已不能再缩减,但可以利用垂直空间做更多器件,同样可以实现集成度和性能提升,这也是延续摩尔定律的一个思路。“其实传统的半导体也可以堆叠,但是这些材料的制备需要经过高温,往往上层的高温工艺会毁掉下层,而二维半导体的堆叠是在低温下实现的,上一层器件的制备并不会损伤下层做好的电路。”王欣然向《中国电子报》记者表示。

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