[PConline 资讯]一个近乎完美的晶体管是由2D材料叠加而成的,且只有两个原子厚的半导体层。2D材料具有推动半导体发展的潜力,但制造具有良好电接触和稳定性能的2D器件是一项巨大的挑战。

哥伦比亚工程公司(Columbia Engineering)的研究人员表示称,与采用传统工艺制造的2D半导体相比他们的方法对性能做出了极大改变,更重要的是,未来可以创建超洁净设备提供可扩展的平台。

电气工程助理教授James Teherani说:“用2D材料制作设备是一项复杂的工作,设备在不同的运行环境中差别很大而且经常会快速降级,以至于在您测量它们时,会看到性能的下降。”

该团队创建了一个两步骤的超清洁纳米制造过程,将“混乱”的制造步骤(包括“肮脏”的金属化、化学物质和用于与器件形成电气连接的聚合物)与有源半导体层分离开来。一旦他们完成了混乱的制造,他们可以拿起触点并把它们转移到干净的有源器件层保持两层的完整性。


ColumbiaEngineering

阿西特(Assit)教授Teherani说:“这些半导体的薄度是福也是祸。虽然薄度允许它们透明并且可以拾取并放置在任何你想要的地方,这也意味着它几乎零体积,设备几乎完全是表面的。正因为如此,任何表面污垢或污染都会使设备退化。”

目前,大多数设备没有封装一层保护表面和接触在制造过程中免受污染。该团队表明,他们的方法现在不仅可以保护半导体层,使其不会随着时间的推移而出现性能下降,而且还可以产生高性能器件。该团队使用嵌入绝缘六方氮化硼(h-BN)中的金属转移触点,然后将接触层干式转移到2D半导体上,2D半导体在氮气手套箱内保持原始状态。该过程防止直接金属化引起的损坏,同时提供封装以保护器件。

据了解,研究人员对此近日已经开发出一个稳定可循环的过程,他们正在利用该平台制造出能够从实验室移出实际工程问题的设备。

阿西特(Assit)教授Teherani补充说:“高性能2D器件的开发需要制造半导体材料的进一步提升,像我们这样更精确的工具将使我们能够构建更复杂的结构,具有潜在的更强大的功能和更好的性能。”


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Newelectronics

PConline编译作者:栗子

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