臺(tái)灣科研人員在尖端晶體材料開(kāi)發(fā)上取得突破
編輯: 左妍冰 | 時(shí)間: 2020-03-18 11:53:35 | 來(lái)源: 新華社 |
由臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司(臺(tái)積電)與新竹交通大學(xué)合作組成的研究團(tuán)隊(duì)17日在臺(tái)北宣布,在共同進(jìn)行單原子層氮化硼的合成技術(shù)上取得重大突破,成功開(kāi)發(fā)出大面積晶圓尺寸的單晶氮化硼成長(zhǎng)技術(shù)。該成果將于今年3月在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。
研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人之一、新竹交通大學(xué)教授張文豪介紹,為了提升半導(dǎo)體硅晶片的效能,積體電路中的電晶尺寸不斷微縮,目前即將達(dá)到傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料的物理極限。因此全球科學(xué)家不斷探索新的材料,以解決這一瓶頸。二維原子層半導(dǎo)體材料,厚度僅有0.7納米(1納米為1米的10億分之一),是目前已知解決電晶體微縮瓶頸的方案之一。
然而,二維半導(dǎo)體僅有原子層厚度,如何使電子在里面?zhèn)鬏敹皇茑徑牧系母蓴_便成為重要的關(guān)鍵技術(shù)。單原子層的氮化硼,只有一個(gè)原子厚度,是目前自然界最薄的絕緣層,也是被證明可以有效阻隔二維半導(dǎo)體不受鄰近材料干擾的重要材料。過(guò)去的技術(shù),一直無(wú)法在晶圓上合成高品質(zhì)單晶的單原子層氮化硼。
據(jù)悉,此次聯(lián)合研究計(jì)劃由臺(tái)積電的李連忠博士與張文豪率領(lǐng),論文主要作者為臺(tái)積電的陳則安博士。該項(xiàng)成果成功實(shí)現(xiàn)晶圓尺寸的單原子層氮化硼,并結(jié)合二維半導(dǎo)體,展示優(yōu)異的電晶體特性。
計(jì)劃成功的關(guān)鍵在于研究團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)科學(xué)角度出發(fā),找到氮化硼分子沉積在銅晶體表面的物理機(jī)制,進(jìn)而達(dá)成晶圓尺寸單晶氮化硼的生長(zhǎng)技術(shù)。這種技術(shù)的難度相當(dāng)于將人以小于0.5米的間距整齊排列在整個(gè)地球表面上。
據(jù)介紹,此次臺(tái)積電與新竹交通大學(xué)發(fā)布的聯(lián)合研究成果,是臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)與高校合作登上國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》的首例,對(duì)產(chǎn)業(yè)與高校共同進(jìn)行基礎(chǔ)研究具有指標(biāo)性意義。新華社臺(tái)北3月17日電(記者查文曄、吳濟(jì)海)
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