新型芯片絕緣材料研究獲進(jìn)展
文章來(lái)源：中化新網(wǎng) 更新時(shí)間：2024-08-14 16:03:47
|
即使厚度僅為1納米，也能有效阻止電流泄漏
中化新網(wǎng)訊 作為組成芯片的基本元件，晶體管的尺寸隨著芯片縮小不斷接近物理極限，其中發(fā)揮著絕緣作用的柵介質(zhì)材料十分關(guān)鍵。中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所狄增峰研究員團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出面向二維集成電路的單晶氧化鋁柵介質(zhì)材料——人造藍(lán)寶石。這種材料具有卓越的絕緣性能，即使在厚度僅為1納米時(shí)，也能有效阻止電流泄漏。相關(guān)成果于8月7日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》。 二維集成電路是一種新型芯片，用厚度僅為1個(gè)或幾個(gè)原子層的二維半導(dǎo)體材料構(gòu)建，有望突破傳統(tǒng)芯片的物理極限。但缺少與之匹配的高質(zhì)量柵介質(zhì)材料。傳統(tǒng)的柵介質(zhì)材料在厚度減小到納米級(jí)別時(shí)，絕緣性能會(huì)下降，進(jìn)而導(dǎo)致電流泄漏，增加芯片的能耗和發(fā)熱量。基于此，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出原位插層氧化技術(shù)。 研究團(tuán)隊(duì)首先以鍺基石墨烯晶圓作為預(yù)沉積襯底生長(zhǎng)單晶金屬鋁，利用石墨烯與單晶金屬鋁之間較弱的范德華作用力，實(shí)現(xiàn)4英寸單晶金屬鋁晶圓無(wú)損剝離，剝離后單晶金屬鋁表面呈現(xiàn)無(wú)缺陷的原子級(jí)平整。隨后，在極低的氧氣氛圍下，氧原子逐層嵌入單晶金屬鋁表面的晶格中，最終得到穩(wěn)定、化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確、原子級(jí)厚度均勻的氧化鋁薄膜晶圓。 研究團(tuán)隊(duì)又成功以單晶氧化鋁為柵介質(zhì)材料制備出低功耗的晶體管陣列，晶體管陣列具有良好的性能一致性。晶體管的擊穿場(chǎng)強(qiáng)、柵漏電流、界面態(tài)密度等指標(biāo)均滿足國(guó)際器件與系統(tǒng)路線圖對(duì)未來(lái)低功耗芯片的要求，有望啟發(fā)業(yè)界發(fā)展新一代柵介質(zhì)材料。 |
相關(guān)新聞
- [2024-08-13]·拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng) 央企發(fā)力大規(guī)
- [2024-08-12]·我國(guó)建造最大的國(guó)際海洋油氣平臺(tái)
- [2024-08-12]·關(guān)于舉辦第五屆山東省新材料產(chǎn)業(yè)
- [2024-08-08]·我國(guó)在南海探獲全球首個(gè)超深水超
- [2024-08-01]·中國(guó)科學(xué)院青島能源所科學(xué)家取得
- [2024-08-14]·新型芯片絕緣材料研究獲進(jìn)展
- [2024-08-12]·金屬所高性能碳納米管纖維研究獲
- [2024-08-12]·面向二維集成電路的單晶金屬氧化
- [2024-08-12]·我科學(xué)家開(kāi)發(fā)出面向低功耗芯片的
- [2024-08-12]·研究人員利用導(dǎo)電納米線制造出"
主辦單位：山東省化工情報(bào)信息協(xié)會(huì)
山東省濟(jì)南市文化東路80號(hào)郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報(bào)信息協(xié)會(huì) 版權(quán)所有 備案號(hào)：魯ICP備2021036540號(hào)
山東省濟(jì)南市文化東路80號(hào)郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報(bào)信息協(xié)會(huì) 版權(quán)所有 備案號(hào)：魯ICP備2021036540號(hào)
魯公網(wǎng)安備 37010202001033號(hào)