鎢鉬硫化物能提升芯片性能

據悉，美國賓夕法尼亞州立大學的科學家發表在《自然-通訊》的一項新研究顯示，他們成功製備出了一種超薄的二維材料晶體管——鎢鉬硫化物，這將能大大提升未來芯片的性能。

生活在一個由數據驅動的互聯網世界，我們必要面臨的挑戰是大數據對存儲和處理的能力。而晶體管作爲集成電路領域的重要組成部分，想要存儲和處理更多的數據，就需要使用更多的晶體管。

根據摩爾定律，集成電路上可以容納的晶體管數目在大約每經過18個月便會增加一倍。這也就意味著半導體材料的改善對芯片性能的提升至關重要。隨著晶體管特徵尺寸的縮小，想要進一步提升芯片性能，就需要獲得更小更薄的半導體材料。

當前使用的三維矽材料雖然有製作晶體管的60年左右的歷史，但是其尺寸幾乎已經達到了極致，很難滿足未來的需求。因此，衆多科學家都在新技術、新工藝、新材料等方面進行積極探索，發現二維材料有著先天的優勢，它們的産生厚度能比目前實際應用的三維矽材料薄10倍。

研究者通過使用金屬有機化學氣相沉積技術製備了二維的單層二硫化鉬和二硫化鎢半導體材料，它們能用來製作新型的晶體管。爲了驗證新型二維晶體管的性能，科學家分析了與閾值電壓、亞閾值斜率、最大與最小電流之比、場效應載流子遷移率、接觸電阻、驅動電流和載流子飽和速度相關的統計指標。經過一系列的測試後證實了新晶體管的可行性，這意味著新型晶體管不僅能够讓下一代芯片更快、更節能，還能够承受更多的數據存儲和處理。

據瞭解，台積電5nm制程工藝已經量産，而3nm制程工藝將于今年進行試産，2022年量産。此外，有消息稱台積電已經成功開發了2nm制程工藝，將在2023年上半年進行生産，幷將在2024年開始批量生産。如果超薄二維材料晶體管進入應用階段，那麽1nm制程工藝想比也將很快實現。

• < 前一頁
• 下一個 >