有關芯片上長出原子級薄晶體管信息如下:
美國麻省理工學院壹個跨學科團隊開發出壹種低溫生長工藝,可直接在矽芯片上有效且高效地“生長”二維(2D)過渡金屬二硫化物(TMD)材料層,以實現更密集的集成。
這項技術可能會讓芯片密度更高、功能更強大。相關論文發表在最新壹期《自然-納米技術》雜誌上。
這項技術繞過了之前與高溫和材料傳輸缺陷相關的問題,縮短了生長時間,並允許在較大的8英寸晶圓上形成均勻的層,這使其成為商業應用的理想選擇。
新興的人工智能應用,如產生人類語言的聊天機器人,需要更密集、更強大的計算機芯片。但半導體芯片傳統上是用塊狀材料制造的,這種材料是方形的三維(3D)結構,因此堆疊多層晶體管以實現更密集的集成非常困難。
然而,由超薄2D材料制成的晶體管,每個只有大約三個原子的厚度,堆疊起來可制造更強大的芯片。
讓2D材料直接在矽片上生長是壹個重大挑戰,因為這壹過程通常需要大約600℃的高溫,而矽晶體管和電路在加熱到400℃以上時可能會損壞。新開發的低溫生長過程則不會損壞芯片。
過去,研究人員在其他地方培育2D材料後,再將它們轉移到芯片或晶片上。這往往會導致缺陷,影響最終器件和電路的性能。
此外,在晶片規模上順利轉移材料也極其困難。相比之下,這種新工藝可在8英寸晶片上生長出壹層光滑、高度均勻的層。
這項新技術還能顯著減少“種植”這些材料所需的時間。以前的方法需要壹天多的時間才能生長出壹層2D材料,而新方法可在不到壹小時內在8英寸晶片上生長出均勻的TMD材料層。