近期,瑞士巴塞爾大學(xué)研究者表示向二硫化鉬(MoS2)半導(dǎo)體材料中加入超導(dǎo)體,能使所制成的新材料擁有與硅晶體類似的特性,因而有望取代硅基芯片。
受“摩爾定律”影響,制程工藝的提升難度極大,目前的硅基芯片達(dá)到1nm的制程工藝已經(jīng)是極限了。因此,要想繼續(xù)提升芯片的整體性能,唯一的辦法就是尋找可替代的半導(dǎo)體材料來解決這個(gè)問題。注意:摩爾定律是指IC上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個(gè)月便會增加一倍,性能也將提升一倍。
具有與石墨烯層狀結(jié)構(gòu)相似的MoS2半導(dǎo)體材料因有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)等性能,而被認(rèn)為新一代的理想型芯片材料,不過它一定缺陷,如電荷依附會造成產(chǎn)品發(fā)熱、耗能等情況,因此幷不適合目前的需求。
為了解決這個(gè)問題,瑞士巴塞爾大學(xué)研究者對二硫化鉬材料進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)了每一個(gè)單獨(dú)層的厚度不超過一個(gè)分子;后用氮化硼薄層覆蓋在MoS2的兩側(cè),同時(shí)加入一層氮化硼和一層石墨烯,在相結(jié)合之后便誕生了全新的半導(dǎo)體材料。
全新的半導(dǎo)體材料放置在二氧化硅晶片的頂部,在層層的堆積反應(yīng)性下形成了新的材料。實(shí)驗(yàn)表明,在各種惡劣環(huán)境如超低溫的狀態(tài)下,這種材料依舊可以保持很好的強(qiáng)耦合性,是半導(dǎo)體材料所具備的特性。
該實(shí)驗(yàn)的成功,也充分證實(shí)了硅晶體可被超薄半導(dǎo)體材料替代的可能性,同時(shí)也意味著摩爾定律的極限有望被攻克,對于實(shí)現(xiàn)1nm芯片工藝提供了更多的可能性,未來全球半導(dǎo)體的發(fā)展方向或?qū)⒂兴淖儭?/p>