科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2020-09-08
来源:纳米人
1965年,Gordon Moore提出摩尔定律。
按照摩尔定律,由于晶体管的尺寸不断缩小,芯片上晶体管的数量大约每两年就会翻一番。自此以来的半个多世纪,全球科学家和工程师始终在为提高晶体管性能和降低成本努力。
随着晶体管越来越小,整个半导体行业都在担心摩尔定律的终结。如何才能突破摩尔定律的限制,成为了科研人员的梦之追求。
01. Fin-FET
传统晶体管一般采用平面架构,只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开。历经了无数代产品的更迭,平面晶体管可谓已被用到极致。要想有所突破,必须从体系结构上进行原始创新。
2000年前后,加州大学伯克利分校胡正明教授研发出一种全新的晶体管架构:FinFET(鳍式场效应晶体管),2011年,英特尔实现FinFET的商业化。
FinFET是一种互补式金氧半导体晶体管,其闸门采用类似鱼鳍的叉状3D架构,可在电路的两侧控制电路的接通与断开,大幅改善了对电路的控制,并缩短了晶体管的栅长。Fin-FET的结构创新,有可能进一步拓展晶体管的性能。
不幸的是,短沟道效应对Fin-FET造成了极大的限制。于是,全球范围内掀起了FET架构的革命性设计浪潮,以实现对通道的栅极控制。
图丨Nature
02. 为什么是二维TMD纳米带
由半导体纳米片堆叠而成的结构,表现出更好的短通道控制能力,有望实现对摩尔定律的拓展。因此,具有高纵横比的单晶、单层二维过渡金属二硫属化物(TMD)纳米带的堆叠阵列成为了半导体领域的新宠。
实现批量生产FET阵列的关键指标之一,就是要保证在整个2D TMD纳米带中,实现单晶度和电均匀性,这决定了器件能否在非常低的功耗下实现非常高的静电控制。
虽然TMD纳米带的合成策略非常之多,单独控制层数,结晶度,自对准和尺寸都有很多方法。然而,实现同时具有这些特性的TMD纳米带的制备,仍然是一个重要挑战。
03. 新策略
通过提升2D TMD-基底的范德华(vdW)系统的能量简并性,可以利用基底来调控2D TMD的晶格取向。基于这一原理,阿卜杜拉国王科技大学Vincent Tung,Lain-Jong Li等人通过LDE(Ledge-directed epitaxy)辅助化学气相沉积(CVD)法,在β-镓(III)氧化物(β-Ga2O3)(100)衬底上实现了连续、自对准、单层、单晶MoS2纳米带的控制合成。
图1. 纳米带的合成
来源:nanoer2015 纳米人
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxMDg4NDQ2MQ==&mid=2247530795&idx=1&sn=03cfdb5d033aea30576a32b47fe7e90c&chksm=f97e1629ce099f3fddb379b6a056b31456a8301e32e058a5f0ed6ed6192dc15a42cc13bd3cda#rd
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
晶体管逐渐变小,Dennard定律比摩尔定律更值得关注,散热和功耗推动芯片专业化
晶体管逐渐变小,Dennard定律比摩尔定律更值得关注,散热和功耗推动芯片专业化
英伟达:摩尔定律已经终结,AI正在变革计算
二维材料应用延续摩尔定律
用算力拓展技术边界
三维晶体管阵列有望打破摩尔定律
三维晶体管阵列有望打破摩尔定律
物理所制备基于二维层状氧化钼的全固态神经突触晶体管----中国科学院
量子芯片——从摩尔定律到尼文定律
二维材料应用延续摩尔定律