Китай достиг прорыва в разработке новых высокопроизводительных двумерных полупроводниковых материалов

Репортаж от Wedoany，Совместная исследовательская группа Национального университета оборонных технологий и Института исследований металлов Китайской академии наук добилась важного прорыва в области выращивания новых высокопроизводительных двумерных полупроводников на уровне пластин и контролируемого легирования. Это достижение может обеспечить ключевые материалы и компоненты для автономных и контролируемых технологий чипов в пост-муровскую эпоху. Соответствующие результаты недавно были опубликованы в международном ведущем журнале «National Science Review».

По имеющейся информации, двумерные полупроводники атомарной толщины, благодаря высокой подвижности носителей, настраиваемой запрещённой зоне и сильному управлению затвором, рассматриваются как ключевые кандидаты на роль материалов для чипов в пост-муровскую эпоху. Однако спонтанное легирование электронами, индуцированное дефектами кристаллической решётки, и эффект закрепления уровня Ферми привели к долгосрочному структурному дисбалансу в существующих системах двумерных полупроводниковых материалов: преобладанию N-типа над P-типом, а также лучшей производительности N-типа по сравнению с P-типом.

Для решения указанных проблем исследовательская группа разработала метод химического осаждения из паровой фазы с использованием жидкой биметаллической плёнки золото/вольфрам в качестве подложки, что позволило осуществить контролируемое выращивание монослойных плёнок WSi₂N₄ (нитрида вольфрама-кремния) на уровне пластин с регулируемым легированием. Новый метод производства позволил достичь размера монокристаллических областей двумерного материала на субмиллиметровом уровне, а скорость роста примерно в 1000 раз превысила значения, ранее описанные в литературе. Что касается характеристик транзисторов, монослойный WSi₂N₄ не только обладает высокой подвижностью дырок, большой плотностью тока в открытом состоянии, высокой прочностью и хорошим теплоотводом, но также демонстрирует стабильные химические свойства, показывая выдающуюся комплексную производительность среди аналогичных двумерных материалов.

Результаты данного исследования указывают на широкие перспективы применения монослойного WSi₂N₄ в КМОП-интегральных схемах на основе двумерных полупроводников, что может открыть новые пути для технологий чипов в пост-муровскую эпоху.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com