生产材料以帮助打破电子产品的缩放限制

博士 TU/e 应用物理系的候选人 Saravana Balaji Basuvalingam 开发了一种新方法,可以以可控且有效的方式生长具有各种低温特性的所谓“TMC 材料”库。这使世界离超越硅基半导体器件又近了一步。

随着人类产生的数据量呈指数级增长,随之而来的是对更小、更快和更便宜的电子设备来处理这些数据的需求。为了满足这一需求,半导体行业一直在寻找将器件缩小到 3 纳米以下的方法。这种规模是该行业的一个重要障碍,因为它接近硅 (Si) 所能达到的极限,硅是最常用的电路材料。低于该规模,基于硅的设备通常性能不佳。

某些二维材料,其中石墨烯可能是最著名的例子,有望解决这个缩放问题。这些材料的特点是每一层原子都独立于下面的原子层,没有任何连接层的键。被归类为过渡金属硫属元素化物 (TMC) 的二维材料因其优异的电性能和小于 1 nm 的厚度而受到关注,使器件性能类似于基于硅的器件,并且具有巨大的缩放潜力。

然而,一些合成限制限制了 TMC 在工业中以具有成本效益的方式实施。Basuvalingam 的研究旨在解决大多数这些技术限制,例如在足够大的区域、低温和良好的材料性能控制下生长 TMC。为此,他使用了一种称为原子层沉积(ALD) 方法的薄膜方法。ALD 是半导体工业中促进器件尺寸减小的主要方法之一,并且该方法已经针对具有半导体特性的 TMC 进行了研究。

Basuvalingam 是第一个研究 ALD 以在低温下大面积生长具有半导体和金属特性的二维 TMC,并且第一个使用薄膜合成实现对 TMC 材料成分的控制。他的方法还使得在 200 毫米晶圆中生长 TMC 并实现对金属和半导体之间材料特性的控制成为可能。

他的工作扩展了可以使用薄膜方法生长的材料库,并帮助我们更接近于由二维材料制成的更小、更具成本效益的电子设备。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时候联系我们修改或删除,多谢。

您可能还会对下面的文章感兴趣: