Spolupráce TSMC nabízí nový způsob integrovaných obvodů …
Výzkumník z Rice University v USA a jeho kolegové v Číně a na Tchaj-wanu nedávno vypěstovali atomy silné hexagonální nitridy boru (hBN) jako krystaly o průměru dva palce na plátku. Publikováno v časopise Nature, uvádí, jak vědci využili rušení mezi klikatými kroky na měděném substrátu, aby umožnili růst této krystalové struktury.
Atomy boru a nitridu na měděném substrátu tvoří rozsáhlý sekvenční hexagonální krystal nitridu boru. Mohlo by se to stát klíčovým izolátorem v budoucích dvojrozměrných elektronických zařízeních. Obrázek s laskavým svolením Tse-An Chen / TSMC.
Kultura dokonale uspořádaných krystalů hBN
Předchozí pokusy o pěstování dokonale uspořádaných krystalů hBN, širokopásmového polovodiče, selhaly. Avšak pomocí výše uvedené poruchy a jejího použití k udržení hBN online byli vědci schopni dosáhnout produkčního cíle, který dlouho hledali. Když je HBN integrován do čipů jako dielektrikum mezi vrstvami tranzistorů v nanoměřítku, tlumení rozptylu a elektronové zachycení omezují účinnost palubního obvodu. I když je to známo již nějakou dobu, dosud nebyl úspěšný žádný pokus o objednání dostatečně velkých krystalů hBN, aby byly užitečné. Společnost Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) byla pověřena vývojem konceptu dvojrozměrného tranzistoru. Společnost TSMC vytvořila společně s experimentátory z tchajwanské národní univerzity Chiao Tung pro výrobu dvoupalcový dvourozměrný film. Poté přenesli hBN proof-of-concept film na silikon a přidali vrstvu tranzistoru s efektem pole (FET) modelovaného ve 2D disulfidu molybdenu na horní stranu hBN filmu. Hlavním objevem v této studii je, že lze získat jediný krystal. a pak to mohou přesunout. Boris Yakobson z Rice University’s George R. Brown School of Engineering uvedl, že zařízení mohou vyrábět později. „V současné době neexistuje žádná metoda, která by dokázala vyrobit hBN jednovrstvá dielektrika s extrémně vysokou opakovatelností na plátku, což je nezbytné pro elektronický průmysl …“
Dvourozměrné desky s šestiúhelníkovými nitridy boru z oplatky. Obrázek s laskavým svolením TSMC a Rice University.
Rozvoj „nástupce“ Moorova zákona
Před několika desítkami let Gordon Moore společnosti Intel uvedl, že počet tranzistorů v integrovaném obvodu se každé dva roky zdvojnásobí. Vzhledem k tomu, že se design integrovaných obvodů zmenšuje a zmenšuje – koneckonců, dnešní obvody mají velikost jen několik nanometrů – je stále obtížnější udržet rychlost vývoje potřebnou k udržení kroku s technologií. Teoreticky může tento problém vyřešit skládání dvourozměrných vrstev, z nichž každá obsahuje neomezený počet tranzistorů, když se vrstvy oddělí. Díky svým vlastnostem a široké šířce pásma je izolátor hBN slibným kandidátem na nástupce tradičních křemíkových destiček.
