|
韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所范德華量子固體中心的研究團隊找到了一種新方法,實現(xiàn)了寬度小于1納米的一維金屬材料的外延生長。值得注意的是,他們使用的是一維金屬作為超小型化晶體管的柵極電極。這項研究于3日發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》雜志上。
半導(dǎo)體器件的集成度取決于柵極電極的寬度和長度。在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造工藝中,由于光刻分辨率的限制,將柵極長度減少到幾納米以下是不可能的。二維半導(dǎo)體二硫化鉬的鏡面孿晶邊界(MTB)是寬度僅為0.4納米的一維金屬,因此,研究人員將其用作柵極電極,可克服光刻工藝的限制。 在這項研究中,通過在原子水平上控制現(xiàn)有二維半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu),研究團隊將其轉(zhuǎn)化為一維MTB,實現(xiàn)了一維MTB金屬相。這不僅是下一代半導(dǎo)體技術(shù)的重大突破,也是基礎(chǔ)材料科學(xué)的重大突破,它展示了通過人工控制晶體結(jié)構(gòu)可大面積合成新材料相。 一維MTB晶體管在電路性能方面也具有優(yōu)勢。用于硅半導(dǎo)體器件小型化的鰭式場效應(yīng)晶體管或全環(huán)繞柵極晶體管等技術(shù)由于器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易產(chǎn)生寄生電容,導(dǎo)致高集成度電路不穩(wěn)定。相比之下,一維MTB晶體管由于結(jié)構(gòu)簡單、柵極寬度極窄,可以將寄生電容降至最低。 研究人員表示,通過外延生長實現(xiàn)的一維金屬相是一種新型材料工藝,可應(yīng)用于超小型半導(dǎo)體制造,有望成為未來開發(fā)各種低功耗、高性能電子設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。 |