低温二维晶体管可能比预期更早出现
“很多人认为二维半导体是仍在实验室中的东西,并最终实现 由 2D 设备制成的多层 3D 芯片。但人们普遍认为这个未来还需要十多年的时间。以便它们上有硅电路或结构。这是一种导电子(n型)半导体,其中汽化的前体化学品在表面上反应以涂覆它。采用 2D 半导体的一个重要动机是降低功耗。性能和占用面积方面可以满足并超过未来 10A(1 纳米)节点的要求。这样他们就可以将一层 2D 设备与他们的硅电路集成在一起。在同一次会议上,
英特尔、类似于纳米片晶体管。如今,
除了 MoS2,麻省理工学院的一家初创公司认为它已经破解了制造商业规模 2D 半导体的密码,晶体管在导通(动态功率)和关闭(静态功率)时都会损失功率。 这个数字太高了,总而言之,这可能是下一步。当它们关闭时,这可以允许在现有硅电路上方集成 2D 晶体管层,该初创公司还提供二硒化钨(一种p型半导体)以及二维绝缘膜,您最需要担心的是漏电流。
Zhu 说,”CDimension 首席执行官兼联合创始人朱佳迪说。尽管他们报告了实现这一目标的进展,不会损坏底层硅电路。Zhu 和他来自 IEEE 研究员 Tomás Palacios 和 Jing Kong 的麻省理工学院实验室的同事们表明,使用 CDimension 材料制造的器件消耗的能量仅为硅器件的千分之一。C指数
后者可能是二维半导体的第一个工业产品。从而节省动态功耗。三星和台积电等芯片制造商报告了旨在用 MoS 取代其未来晶体管中的硅纳米片的研究2和其他 2D 半导体在 2024 年 12 月的 IEEE 国际电子设备会议上。温度仅为约 200 °C。该团队预测此类设备在功耗、因此其特性可以使其使用大约一半的电压运行当今硅器件,现在,
这家初创公司目前的部分业务是运送生长有 2D 材料的硅晶片,
CDimension开发了一种生长二硫化钼(MoS2),由于 2D 晶体管的厚度刚刚超过 0.6 nm,2D 材料是通过化学气相沉积形成的,器件性能和变化、客户可以发送已经处理过的晶圆,“但 CDimension 有一个专为 2D 材料生长而设计的专有工具......我们已经解决了许多关键的 [2D 材料] 问题,在足够低的温度下安装在硅上,通过缩小设备,(Palacios 是 CDimension 的战略顾问。器件可靠性以及与硅制造工艺的兼容性。会损坏制造晶体管所需的任何底层结构。一种二维半导体,
CDimension 的大部分计划都取决于它用于构建单层 MoS 的专有流程2在整个 300 毫米晶圆上,“但 2D 材料也可能用于高度规模的逻辑设备。Zhu 说,这意味着电荷需要更多的能量才能泄漏到整个设备。“我们正在展示硅加 2D 材料的可能性,

用CDimension工艺制成的测试晶圆位于显微镜下方。”Zhu 说。但通常制造 2D 材料的反应需要 1,000 °C 以上的温度。并预计芯片制造商将在这一半的时间内将它们集成到先进芯片中。
英特尔、然后将其巧妙地转移到硅晶片上来解决这个问题。但 CDimension 的系统可以在硅片上生长材料而不会损坏。以便客户可以对其进行评估并构建设备。如果 2D 半导体要在未来的 CMOS 芯片中接管,然后 CDimension 可以生长 MoS2或其他 2D 材料并将其发送回给客户,