天罡计划

科技新闻

Science and technology news
主页 > 科技新闻 > 新闻详情
NEWS DETAILS新闻详情

用于超薄计算机芯片的新材料

信息来源:星火计划 发布时间:【2020-08-17 】 点击次数:
越来越小,越来越紧凑-这就是工业驱动下计算机芯片发展的方向。这就是为什么所谓的2-D材料被寄予厚望的原因:它们尽可能薄,即使在极端情况下,它们也仅由一层原子组成。这样就可以生产出尺寸小,速度快,效率高的新型电子元件。
氟化钙是具有良好轮廓的晶体绝缘体。因此,它非常适合制造极小的晶体管。图片来源:维也纳科技大学
但是,存在一个问题:电子组件始终由不止一种材料组成。只有将二维材料与合适的材料系统(例如特殊的绝缘晶体)结合使用,才能有效地使用二维材料。如果不考虑这一点,则应该放弃二维材料所提供的优势。维也纳工业大学电气工程学院的一个团队现在将这些发现发表在《自然通讯》杂志上。
 
达到原子尺度上的终点
 
“当今的半导体行业主要基于硅和氧化硅,”维也纳工业大学微电子研究所的Tibor Grasser教授说。“这些材料具有非常好的电子性能。很长一段时间以来,这些材料的更薄的层被用于使电子组件小型化。这在很长一段时间内都有效,但是在某些时候我们达到了自然极限。”
 
当硅层只有几纳米厚时,使得它仅由几个原子层组成,则材料的电子性能会大大降低。“材料的表面与材料的整体行为不同-如果整个对象实际上仅由表面组成并且根本不再具有体积,则它可以具有完全不同的材料特性。”
 
因此,为了制造超薄电子元件,必须切换到其他材料。这就是所谓的二维材料发挥作用的地方:它们将出色的电子性能与最小的厚度结合在一起。
 
薄层需要薄绝缘体
 
Tibor Grasser说:“但是事实证明,这些2D材料只是故事的前半部分。” “必须将材料放置在适当的基板上,并且在其顶部还需要绝缘体层,并且该绝缘体也必须非常薄且质量非常好,否则,您从二维材料中不会获得任何好处就像在泥泞的地面上驾驶法拉利,想知道为什么不创造速度记录。”
 
因此,位于维也纳维也纳大学的Tibor Grasser和Yury Illarionov团队分析了如何解决该问题。Tibor Grasser说:“通常在工业上用作绝缘体的二氧化硅不适用于这种情况。” “它的表面非常混乱,并且有许多自由的,不饱和的键会干扰二维材料的电子性能。”
 
最好寻找有序的结构:该团队已经使用氟化物(一种特殊的晶体)取得了出色的结果。具有氟化钙绝缘子的晶体管原型已经提供了令人信服的数据,其他材料仍在分析中。
 
Tibor Grasser说:“目前正在发现新的2D材料。这很好,但是根据我们的结果,我们想证明仅凭此一项是不够的。” “这些新型的半导体二维材料也必须与新型的绝缘子结合使用。只有这样,我们才能真正成功地生产出新一代的高效,强大的微型电子元件。”

售前咨询

QQ:462290526

快速导航
天罡计划
新闻中心
免责申明
关于我们
下载计划
联系我们
天罡计划客户端
神圣计划客户端
宝宝计划客户端
地址:
邮箱: