二維晶體管連接技術的新突破可使集成電路更薄從而延續摩爾定律
像電腦和智能手機這樣的電子設備正在不斷地變薄變小。未來更薄更小的設備所面臨的挑戰之一是減少內部組件和硬件的尺寸,麻省理工學院宣布了一項新的進展,可能使二維晶體管用於更小的微芯片組件。該項目的研究人員認為這一突破可以幫助延續微芯片市場的進展,使摩爾定律得以繼續。
摩爾定律預測,裝入微芯片的晶體管數量可以每兩年翻一番,但物理限制開始減緩這一進展。麻省理工學院的研究人員正在探索使用原子級薄的材料代替矽來製造晶體管。使用二維材料的一個主要挑戰是,將它們與傳統的電子元件連接起來一直很困難。
麻省理工學院、加州大學伯克利分校和多家半導體製造公司的研究人員與其他機構一起,已經找到了一種方法來進行這些所需的電氣連接的方式。這一突破可能有助於將二維材料的潛力推向市場,並改善元件的微型化,從而在不久的將來擴展摩爾定律。
研究人員解決的是半導體設備小型化的最大問題之一,即金屬電極和單層半導體材料之間的接觸電阻。一位研究人員說,這個問題的解決方案相對簡單,需要一種叫做鉍的半金屬元素來代替普通金屬與單層材料連接。
超薄單層材料,如二硫化鉬,一直被視為繞過矽基晶體管技術所遇到的小型化限制的一種可能性。在材料和金屬導體之間建立一個高導電性的界面來連接它們是一項挑戰。晶體管微型化的快速步伐在2000年左右停滯不前,但2007年的一項新發展打破了這一障礙,研究人員認為我們正處於另一個瓶頸的邊緣。