2019-01-25 07:08:02
在制造纳米芯片方面获得突破性进展

一个国际研究团队报告了制造原子薄处理器的突破 - 这一发现可能对纳米级芯片生产和全球实验室产生深远影响,科学家们正在探索更小,更快的二维材料半导体。

该团队由纽约大学Tandon工程学院化学与生物分子工程教授Elisa Riedo领导,概述了最新一期Nature Electronics的研究成果。

他们证明,使用加热到100摄氏度以上的探头的光刻技术优于在二维半导体(例如二硫化钼(MoS2))上制造金属电极的标准方法。这种过渡金属属于科学家认为可能取代原子级小芯片硅的材料。该团队的新制造方法 - 称为热扫描探针光刻(t-SPL) - 与当今的电子束光刻(EBL)相比具有许多优势。

首先,热光刻显着改善了2-D晶体管的质量,抵消了肖特基势垒,这阻碍了金属与2-D衬底交叉处的电子流动。此外,与EBL不同,热光刻技术使芯片设计人员能够轻松地对2-D半导体进行成像,然后在需要的地方对电极进行图案化。此外,t-SPL制造系统有望实现显着的初始节省和运营成本:通过在环境条件下运行,无需产生高能电子并产生超高真空,大大降低了功耗。最后,通过使用平行热探针,可以容易地扩大该热制造方法以用于工业生产。

Riedo表示希望t-SPL能够从稀缺的洁净室中进行大部分制造 - 研究人员必须与昂贵的设备竞争时间 - 并进入个别实验室,他们可能会迅速推进材料科学和芯片设计。三维打印机的先例是一个恰当的比喻:有一天,这些t-SPL工具的分辨率低于10纳米,在环境条件下以标准的120伏电源运行,在像她这样的研究实验室中可能会变得无处不在。

Riedo在热探测方面的工作可以追溯到十多年前,首先是IBM Research-Zurich和后来由前IBM研究人员创建的SwissLitho。开发了基于SwissLitho系统的过程,并将其用于当前的研究。她开始在纽约城市大学(CUNY)研究生中心高级科学研究中心(ASRC)探索金属纳米制造的热光刻,与该论文的共同第一作者,Xiaorui Zheng和AnnalisaCalò一起工作,纽约大学Tandon博士研究员;和Edoardo Albisetti,他们在里维团队工作,拥有玛丽居里奖学金。

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