Сверхбыстрый синтез: Китай разогнал выращивание 2D-чипов в 1000 раз и перешёл к пластинам
NewsMakerЗакон Мура мертв? Китайцы предложили замену кремнию.
Полупроводниковая отрасль всё чаще упирается не в нехватку идей, а в пределы старых материалов. Чем меньше становятся элементы чипа, тем труднее сдерживать утечки тока, перегрев и побочные квантовые эффекты. Поэтому исследователи давно ищут замену классическим кремниевым каналам, и один из самых заметных кандидатов здесь, двумерные материалы толщиной в один атом.
Авторы новой работы в National Science Review сообщили о прорыве в области таких материалов. Команда из Китая вырастила пластинчатую монослойную плёнку WSi2N4, двумерного полупроводника p-типа, который давно считали перспективным для транзисторов следующего поколения, но не умели получать в достаточно крупных размерах и с нужной стабильностью.
Главная проблема в таких разработках связана с p-типом проводимости. Современная микроэлектроника держится на паре материалов, где один лучше проводит электроны, а второй, так называемые «дырки». Для двумерных полупроводников хорошие материалы n-типа уже есть, а с p-типом у отрасли долго сохранялся дефицит. Без такой пары нельзя собрать полноценные логические схемы по модели CMOS, которая лежит в основе почти всей современной вычислительной техники.
Китайская группа решила задачу через переработанный метод химического осаждения из газовой фазы. Вместо обычной твёрдой подложки исследователи использовали двухслойную систему из жидкого золота и вольфрама. Такая схема резко ускорила перенос атомов в зоне роста и помогла сформировать крупные и более однородные участки WSi2N4. В статье говорится, что скорость роста поднялась до 20 микрометров в минуту, а по сравнению с прежним подходом прирост составил примерно три порядка.
Полупроводниковая отрасль всё чаще упирается не в нехватку идей, а в пределы старых материалов. Чем меньше становятся элементы чипа, тем труднее сдерживать утечки тока, перегрев и побочные квантовые эффекты. Поэтому исследователи давно ищут замену классическим кремниевым каналам, и один из самых заметных кандидатов здесь, двумерные материалы толщиной в один атом.
Авторы новой работы в National Science Review сообщили о прорыве в области таких материалов. Команда из Китая вырастила пластинчатую монослойную плёнку WSi2N4, двумерного полупроводника p-типа, который давно считали перспективным для транзисторов следующего поколения, но не умели получать в достаточно крупных размерах и с нужной стабильностью.
Главная проблема в таких разработках связана с p-типом проводимости. Современная микроэлектроника держится на паре материалов, где один лучше проводит электроны, а второй, так называемые «дырки». Для двумерных полупроводников хорошие материалы n-типа уже есть, а с p-типом у отрасли долго сохранялся дефицит. Без такой пары нельзя собрать полноценные логические схемы по модели CMOS, которая лежит в основе почти всей современной вычислительной техники.
Китайская группа решила задачу через переработанный метод химического осаждения из газовой фазы. Вместо обычной твёрдой подложки исследователи использовали двухслойную систему из жидкого золота и вольфрама. Такая схема резко ускорила перенос атомов в зоне роста и помогла сформировать крупные и более однородные участки WSi2N4. В статье говорится, что скорость роста поднялась до 20 микрометров в минуту, а по сравнению с прежним подходом прирост составил примерно три порядка.