В области полупроводниковых технологий важно различать два понятия: плотность расположения узлов и толщину полупроводниковой плёнки. Если мировая индустрия стремится к показателям менее 2 нм, 1,8 нм и 1,6 нм в плане плотности узлов, то обсуждаемая технология касается однонанометровой толщины плёнки. Примечательно, что для производства таких процессоров не требуется EUV-литограф – достаточно оборудования с технологией 65 нм или более ранних версий.
Исследователи из Национальной лаборатории интегральных схем и систем Университета Фудань совершили прорыв в этой области. Они разработали метод нанесения плёнки MoS2 атомарной толщины на сапфировые подложки методом паровой фазы и успешно сформировали на ней функционирующие структуры.
Интересно, что около 70% используемого оборудования – это стандартное оборудование для традиционного кремниевого техпроцесса. Исследователи создали массив инверторов размером 30×30, используя плёнку, которая позволяет формировать только n-тип транзисторов. Хотя внесение примесей для получения p-проводимости в плёнку невозможно, учёные применили ряд инновационных решений для преодоления этого ограничения.
Среди использованных методов:
- Специальная конфигурация контактов
- Уникальное управление затвором
- Применение контактов с различной работой выхода
- Электрическое управление через подзатворную область
- Использование гибридных структур с другими 2D-материалами
- Локальное легирование через интерфейсные слои
- Применение двойных затворов (подложкочного и топ-затвора)
Эти методы позволили имитировать p-тип проводимости в MoS2, что критически важно для создания CMOS-подобных логических схем на основе двумерных материалов. В результате исследований удалось сформировать 5900 функционирующих транзисторов и разработать библиотеку из 25 различных типов логических блоков.
Хотя достигнутая тактовая частота оказалась относительно невысокой – всего несколько килогерц, это значительный прогресс в развитии некремниевой электроники на основе тонкоплёночных технологий.
Этот успех подчёркивает растущий научный потенциал Китая и его способность быстро переводить научные разработки в коммерческие продукты. Учитывая имеющиеся ресурсы и эффективность внедрения технологий, можно ожидать увеличения количества инновационных решений, исходящих из Китая, что может существенно изменить глобальную расстановку сил в сфере технологического лидерства.
Источник: https://t.me/RUSmicro/6782
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/