Инжиниринг эпитаксиальных границ раздела помог преодолеть ограничения 2D-полупроводников

Традиционная технология производства кремниевых полупроводников постепенно достигает своих физических пределов, и двумерные полупроводники рассматриваются как способ дальнейшего расширения возможностей. Компания TSMC в сотрудничестве с Национальным университетом Ян Мин Цзяо Тун разработала транзистор на основе монослоя дисульфида молибдена (MoS₂) высшего качества и тем самым минимизировала стандартные проблемы.

Взгляд на новую технологию

В связи с ограничениями масштабирования кремниевых транзисторов исследователи пытаются изучить альтернативные варианты, и однослойный MoS₂ в настоящее время является наиболее перспективным из них. Эта альтернатива позволяет создавать более энергоэффективные и миниатюрные транзисторы. Единственная проблема заключается в том, что двумерные полупроводники требуют ультратонкого диэлектрика затвора, что может привести к некоторому ухудшению характеристик устройства.

Чтобы минимизировать эту проблему, исследователи перепроектировали границу раздела с помощью эпитаксиальной инженерии границ раздела. В рамках нового подхода на монослой MoS₂ с помощью вакуумной технологии наносится ультратонкий слой алюминия, который затем окисляется. Такой подход позволяет обеспечить высокую транскондуктанс и, в то же время, ультратонкую структуру.

Согласно полученным результатам, данная технология обеспечивает исключительную стабильность работы и сверхнизкий ток утечки при весьма малых размерах. Это означает возможность создания электронных устройств с более низким энергопотреблением и более высокой скоростью работы, при этом сохраняя беспроблемную интеграцию с существующими производственными процессами.   

Компания TSMC продолжает совершенствовать эту технологию, обеспечивая совместимую интеграцию для 2D-транзисторов следующего поколения. Компания Intel также оказывает значительное влияние на исследования в области 2D-транзисторов. Конечно, коммерциализация пока остаётся лишь долгосрочной перспективой, но такие исследования позволяют минимизировать риски, связанные с будущим производством микросхем на основе 2D-материалов.

Надеемся, эта статья оказалась вам полезной — что вы об этом думаете? Ставьте лайки и подписывайтесь на наш блог, чтобы получать больше практических советов и последние новости из мира технологий от HostZealot.