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admin 6个月前 ( 05-28 21:51 ) 0条评论
摘要: 导读该校科研人员通过开发一个完全洁净且无损的制造工艺,演示了由二维材料堆叠而成的近乎完美的晶体管。背景20世纪中叶以来,作为晶体管、微处理器、激光器与LED的基本组成部分,半导体已...

导读

据美国哥贝尔吉罗斯伦比亚大学官网近来报导,该校科研人员经过开发一个彻底洁净且无损的制作工艺,演示了由二维资料堆叠而成的近乎完美的晶体管。

布景

20世纪中叶以来,作为晶体管、微处理器、激光器与LED的根本组成部分,半导体现已驱动了核算、存储、通讯和照闪耀拳芒明技能的发展。


(图片来历:MIT)


近来发现的二维资料,具有许多杰出的特性,有望推动这些技能。


由二硫化钼制成的超薄柔性微处理器(图片来历:Stefan Wachter/维也纳技能大学)


可是,发明既有杰出的电气触点又有安稳功用的二维器材,是一项极具挑战性的使命。

立异

近来,美国哥伦比亚大学工程学院的研讨人员陈述称,他们经过开发一个彻底洁净且无损的制作工艺,演示了由二维资料堆叠(仅有两个原子厚度的半导体层)而成的近乎完美的晶体管。他们的办法所展现的大幅改进的功用,与传统唐僧呼死你工艺制作的二维半导体比较有大幅提高,并且为未来发明超洁净的器材提桑拿按摩供了一个可扩展的渠道。这项研讨的成果于5月17日宣布在《天然电子学(Nature Electronics)》期刊上。

技能

电气工程系淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝助理教授詹姆斯底黑拉尼(James Teherani)标明:“用二维资料制作器材是一个脏nipples乱的工作。器材每次运转得那书总不结束差异很大,并且常常退化得非常快,以至于你还凶恶骷髅战马在丈量它们的时分就会看到功用阑珊。”

底黑拉尼的团队现已关于重复不定的成果感到厌烦,他们方案开发一种更好的办法来制作安稳的器材。他解释道:“所以,咱们决定将洁净的器材与龌龊的制作工艺别离开来,这种龌龊的制作工艺会导致重复不定。”淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝

正如这项新研讨中所展现的,底黑拉尼及其搭档们开发了一种两boyfun步、超洁净的纳米制作工艺。该工艺能够将“龌龊”的制作过程(那些过程包含“龌龊”的金属化、化学物质以及用于构成器材电气淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝衔接的聚合物)与活性半导体层别离开来。一旦完结“龌龊”的制作工艺,他们就能够捡起触点,并将它们搬运到洁净的活性器材层上,并坚持两层的完整性。

底黑拉尼标明:“这些半导体很薄,既是一个好消息也是一个坏消息。薄使之变得通明,能够被捡起,并安放到你想要的当地;可是,薄也意味着简直零体积,器材简直便是整个外表。因而,任何外表的尘垢或污染都将实在地消弱晓黑板电脑版器材的功用。”

现在,大多数器材没有封装可维护外表的一层,并且在制作期间会与污染物触摸。底黑淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝拉尼团队的演示标明,他们的办法现在不只能够维护半导体层,使得他们跟着时间推移不会看到功用阑珊,并且也能够生产出高功用的器材皆藤爱子。

底黑拉尼与机械工程系教授吉姆霍恩(Jim Hone)协作,运用了哥伦比亚大学纳米倡议和国家科学基金赞助的哥伦比亚大学资料研讨科学与工程中心的制作与剖析设备。团队经过在手套箱外部嵌入绝缘六方氮化硼(h-BN)中的金属制成了魂器7升8可搬运的触点,然后将触摸层干式搬运到二维半导体上,这些二维半导体被洁净地保存在氮气手套箱内。这种工艺避免了直接金属化带来的损淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝伤,并一起供给封装层来维护器材。


下图所示:一个Hall-bar器材结构(见插图)经过引线键合在16个引脚的芯片载体上。芯片载体可在低温以及高磁场条件下,对器材的电气特性进行广泛的表征。

(图片来历:Min Sup Choi/哥伦比亚大学工程学院)


下图所示:一幅关于Hall-bar结构的增强光学显微镜图画,用于表征经过超洁净搬运触点制成的器材的晶体管特性。长的径向线由堆积的金制成,将器材中心的细小触点与淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝便于丈量的大型探针点衔接起来。

(图片来历:Min Su常维玲p Choi/哥伦比亚大学工程学院)


价值

现在,研讨人员现已开宣布一种安稳、可重复的工艺,村庄小子他们正在运用渠道制作可走出实验室去处理实在国际淮滨气候,亲密关系,禹怎样读-竞技宝测速网站_竞技宝测速网_竞技宝工程问题的器材。

底黑拉尼弥补道:“高功用二维器材的开发,需要在制作它们所需的半导体资料方面获得发展。像咱们现在一切的这种愈加精准的东西,将使咱们有望构建功用更强壮、功用更优异、杂乱程度更高的结构。”

关键字

半导体、二维资料、工艺

参考资料

【1】Younghun Jung, Min Sup Choi, Ankur Nipane, Abhinandan Borah, Bumho Kim, Amirali Zangikil044abadi, Ta无上辐光kashi 挚爱前妻入骨情深Ta白古已死黑古是替身niguchi, Kenji Watanabe, Won Jong Yoo, James敏迪程控交换机 Hone, James T. Teherani. Transferred via contacts as a platform for ideal two-dimensional transistors. Nature Electronics, 2019; 2 (5): 18孟繁茁7 DOI: 10.1038/s41928-019-0245-y

【2】https://engineering.columbia.edu/press-releases/ultra-clean-fabrication-platform-2d-transistors

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