超潔凈的制造平臺可生產(chǎn)近乎完美的2D晶體管
一個近乎完美的晶體管是由2D材料疊加而成的,且只有兩個原子厚的半導(dǎo)體層。2D材料具有推動半導(dǎo)體發(fā)展的潛力,但制造具有良好電接觸和穩(wěn)定性能的2D器件是一項巨大的挑戰(zhàn)。
哥倫比亞工程公司(Columbia Engineering)的研究人員表示稱,與采用傳統(tǒng)工藝制造的2D半導(dǎo)體相比他們的方法對性能做出了極大改變,更重要的是,未來可以創(chuàng)建超潔凈設(shè)備提供可擴展的平臺。 電氣工程助理教授James Teherani說:“用2D材料制作設(shè)備是一項復(fù)雜的工作,設(shè)備在不同的運行環(huán)境中差別很大而且經(jīng)常會快速降級,以至于在您測量它們時,會看到性能的下降。” 該團隊創(chuàng)建了一個兩步驟的超清潔納米制造過程,將“混亂”的制造步驟(包括“骯臟”的金屬化、化學(xué)物質(zhì)和用于與器件形成電氣連接的聚合物)與有源半導(dǎo)體層分離開來。一旦他們完成了混亂的制造,他們可以拿起觸點并把它們轉(zhuǎn)移到干凈的有源器件層保持兩層的完整性。 阿西特(Assit)教授Teherani說:“這些半導(dǎo)體的薄度是福也是禍。雖然薄度允許它們透明并且可以拾取并放置在任何你想要的地方,這也意味著它幾乎零體積,設(shè)備幾乎完全是表面的。正因為如此,任何表面污垢或污染都會使設(shè)備退化! 目前,大多數(shù)設(shè)備沒有封裝一層保護表面和接觸在制造過程中免受污染。該團隊表明,他們的方法現(xiàn)在不僅可以保護半導(dǎo)體層,使其不會隨著時間的推移而出現(xiàn)性能下降,而且還可以產(chǎn)生高性能器件。該團隊使用嵌入絕緣六方氮化硼(h-BN)中的金屬轉(zhuǎn)移觸點,然后將接觸層干式轉(zhuǎn)移到2D半導(dǎo)體上,2D半導(dǎo)體在氮氣手套箱內(nèi)保持原始狀態(tài)。該過程防止直接金屬化引起的損壞,同時提供封裝以保護器件。 據(jù)了解,研究人員對此近日已經(jīng)開發(fā)出一個穩(wěn)定可循環(huán)的過程,他們正在利用該平臺制造出能夠從實驗室移出實際工程問題的設(shè)備。 阿西特(Assit)教授Teherani補充說:“高性能2D器件的開發(fā)需要制造半導(dǎo)體材料的進一步提升,像我們這樣更精確的工具將使我們能夠構(gòu)建更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),具有潛在的更強大的功能和更好的性能。”(via:Newelectronics 編譯者:栗子) 關(guān)鍵詞: 晶體管
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