Китайские ученые разработали новый метод выращивания двумерных полупроводников, который ускоряет процесс примерно в 1000 раз. Это открытие решает давнюю проблему нехватки материалов P-типа для будущих микросхем.
Проблема заключается в том, что современные кремниевые чипы постепенно достигают физического предела. В существующих двумерных полупроводниках наблюдается давний дисбаланс: материалов N-типа много, а материалов P-типа катастрофически не хватает, хотя для нормальной работы микросхем нужны оба типа.
Ученые разработали новый метод химического осаждения из паровой фазы с использованием жидкой биметаллической подложки из золота и вольфрама. Это позволило выращивать однослойные пленки WSi₂N₄ (нитрид вольфрама и кремния) с контролируемым легированием прямо на целой промышленной пластине. Данный метод обеспечивает размер монокристаллических областей на субмиллиметровом уровне, а скорость роста оказалась примерно в 1000 раз выше значений, которые ранее были указаны в научной литературе.
Полученный однослойный материал демонстрирует высокую подвижность дырок, большую плотность тока в открытом состоянии, а также высокую прочность, хорошее рассеивание тепла и химическую стабильность. Это делает его наиболее перспективным среди аналогичных двумерных материалов.
По мнению инженеров, однослойный WSi₂N₄ как новый высокопроизводительный P-канальный материал имеет широкие перспективы для применения в двумерных полупроводниковых КМОП-схемах. Он может обеспечить ключевую материальную и компонентную базу для автономных чиповых технологий в постмуровскую эпоху.
Читайте также: «Новый чип памяти сохраняет стабильность при 700 °C».