La collaborazione TSMC offre un nuovo percorso per i circuiti integrati con transistor bidimensionali

2 giorni fa p Luke James Un ricercatore della Rice University negli Stati Uniti e i suoi colleghi in Cina e Taiwan hanno recentemente sviluppato fogli spessi di atomi di nitruro di boro esagonale (hBN) come cristalli di diametro di due pollici su un wafer.
Lo studio, che è stato pubblicato sulla rivista Nature, riporta come i ricercatori hanno approfittato del disturbo tra i passaggi tortuosi su un substrato di rame per ottenere la crescita di questa struttura cristallina. I tentativi precedenti di coltivare cristalli perfettamente ordinati di hBN, che è un semiconduttore a banda larga larga, sono stati inutili. Tuttavia, utilizzando il suddetto disturbo e sfruttandolo per mantenere in linea l'hBN, i ricercatori sono stati in grado di raggiungere il loro obiettivo da lungo tempo di produrlo.
Quando hBN è integrato nei chip come dielettrico tra gli strati di transistor su nanoscala, è noto per migliorare lo smorzamento della dispersione e del trapping di elettroni che limita l'efficienza di un circuito integrato. Sebbene ciò sia noto da un po 'di tempo, nessun tentativo ha avuto successo nell'ordinare cristalli hBN sufficientemente grandi che sarebbero stati utili fino ad ora. Taiwan Semiconductor Manufacturing Co (TSMC) è stato incaricato di sviluppare una prova di concetto del transistor bidimensionale per scopi di produzione.
TSMC ha prodotto questo — un film bidimensionale da due pollici — in collaborazione con sperimentali dell'Università Nazionale Chiao Tung di Taiwan. Hanno quindi trasferito la pellicola di prova del concetto di hBN sul silicio e aggiunto su uno strato di transistor ad effetto di campo (FET) che sono stati modellati su bisolfuro di molibdeno 2D sul film di hBN. La principale scoperta di questo lavoro è che è possibile ottenere un monocristallo attraverso un wafer, e quindi possono spostarlo.
Quindi possono creare dispositivi, ha dichiarato Boris Yakobson della George R. Brown School of Engineering della Rice University. Ha aggiunto, "Non esiste un metodo esistente in grado di produrre dielettrici monostrato hBN con altissima riproducibilità su un wafer, che è necessario per l'industria elettronica ..." Qualche decennio fa, Gordon Moore di Intel ha affermato che il numero di transistor trovati in un circuito integrato raddoppierebbe ogni paio di anni. Poiché la progettazione dei circuiti integrati diventa sempre più piccola, i circuiti di oggi misurano solo pochi nanometri, dopo tutto — Mantenere il ritmo di sviluppo necessario per stare al passo con la tecnologia sta diventando sempre più difficile. In teoria, impilando strati bidimensionali, ciascuno con un numero illimitato di transistor potrebbe risolvere questo problema se gli strati fossero separati l'uno dall'altro. Grazie alle sue proprietà e all'ampio spazio di banda, l'isolante hBN è un candidato promettente come successore dei wafer di silicio tradizionali.
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