Інженерія епітаксіальних інтерфейсів допомогла подолати обмеження 2D-напівпровідників

Традиційна технологія кремнієвих напівпровідників поступово досягає своїх фізичних меж, і двовимірні напівпровідники розглядаються як спосіб подальшого розвитку. Компанія TSMC у співпраці з Національним університетом Ян-Мін-Чяо-Тун розробила високоякісний транзистор на основі одношарового дисульфіду молібдену (MoS₂) і, таким чином, мінімізувала стандартні проблеми.

Аналіз нової технології

Через обмеження масштабування кремнієвих транзисторів дослідники намагаються вивчити альтернативні варіанти, і одношаровий MoS₂ наразі є найперспективнішим з них. Ця альтернатива дозволяє створювати більш енергоефективні та мініатюрні транзистори. Єдина проблема полягає в тому, що двовимірні напівпровідники вимагають надтонкого діелектрика затвора, що може призвести до певного погіршення характеристик пристрою.

Щоб мінімізувати цю проблему, дослідники перепроектували інтерфейс за допомогою епітаксіальної інженерії інтерфейсів. У рамках нового підходу на одношаровий MoS₂ за допомогою вакуумної технології наноситься ультратонкий шар алюмінію, який потім окислюється. Такий підхід дозволяє забезпечити високу провідність, а також ультратонку структуру.

Згідно з оприлюдненими результатами, така технологія забезпечує виняткову стабільність роботи та наднизький струм витоку при досить мінімальних розмірах. Це означає можливість розробки електронних пристроїв з меншим енергоспоживанням та вищою швидкістю роботи, при цьому зберігається безперебійна інтеграція з існуючими виробничими процесами.   

Компанія TSMC продовжує вдосконалювати цю технологію, забезпечуючи сумісну інтеграцію для 2D-транзисторів наступного покоління. Компанія Intel також робить значний внесок у дослідження 2D-транзисторів. Звичайно, комерціалізація поки що залишається лише довгостроковою перспективою, але такі дослідження можуть мінімізувати ризики, пов’язані з майбутнім виробництвом мікросхем на основі 2D-матеріалів.

Сподіваємося, ця стаття була для вас корисною — що ви про це думаєте? Поставте лайк і підпишіться на наш блог, щоб отримувати більше практичних порад та останні новини зі світу технологій від HostZealot.