Kaksiulotteiset laboratorioista teollisuuteen

Viime vuosina 2D-materiaalit ovat herättäneet vahvaa akateemista kiinnostusta mutta nyt on aika siirtää niitä myös teollisuustason ratkaisuihin, uskoo muun muassa MIT:ssä tutkijoina toimineet Jiadi Zhun ja Tomas Palaciosin vetämä CDimension -yhtiö.

Yhtiö on juuri julkaissut luomansa skaalautuvan 2D-materiaalisynteesiin.

Viime vuosina 2D-materiaalitutkimuksen alalla on nähty merkittäviä edistysaskeleita skaalautuvassa synteesissä, erityisesti kemiallisen höyrypinnoituksen (CVD) avulla. Grafeenin lisäksi MoS₂:n ja muiden puolijohtavien tai eristävien 2D-kiteiden yksikerroksisia kalvoja voidaan nyt kasvattaa erilaisille alustoille, mikä avaa mahdollisuuksia integroida ne nykyaikaisiin puolijohdeprosesseihin.

Tämän kehitys on nyt johtanut CDimensionin lanseeraamaan ultraohuiden 2D-puolijohdemateriaalien kaupalliseen saatavuuteen. Lanseerauksen tavoitteena ei ole vain syntetisoida 2D-materiaaleja, vaan myös teollistaa ne.

Nyt kun ultraohuet 2D-puolijohdemateriaalimme ovat kaupallisesti saatavilla näytteenottoa ja integrointia varten, otamme ensimmäisen näkyvän askeleen kohti pitkän aikavälin visiotamme vertikaalisesti integroiduista siruista, jotka yhdistävät laskennan, muistin ja tehon yhdeksi tehokkaaksi järjestelmäksi todetaan yhtiön tiedotteessa.

‍Yhtiön keskeinen teknologia perustuu edistyneeseen materiaalisynteesiin. Sen ytimessä on uraauurtava, matalassa lämpötilassa toimiva kiekkomittakaavainen prosessi atomitason ohuiden puolijohdemateriaalien syntetisoimiseksi. Tämä patentoitu teknologia, joka alun perin keskittyi MoS₂:een (molybdeenidisulfidi), mahdollistaa atomitason ohuiden sirujen luomisen piikiekoille (Si CMOS). Ratkaisevasti prosessimme säilyttää alla olevan piirin eheyden varmistaen korkealaatuisen integroinnin ilman vaurioita.

‍Tiedotteessa CDimension kertoo olevansa vertikaalisesti integroitunut materiaalien synteesistä IC-suunnitteluun. Eli he syntetisoivat materiaaleja loppusovellus mielessä. Tämä tarkoittaa integroinnin, prosessien yhteensopivuuden, luotettavuuden ja pinotekniikan ajattelemista – ei pelkästään atomien rakennetta.

Yhtiö ei toimita pelkästään kalvoja vaan myös pinoja. Oksidi-puolijohde-metalli-kokoonpanoista aina täydellisiin back-of-line (BEOL) -valmiisiin rakenteisiin ja auttaa näin asiakkaita rakentamaan toimivia järjestelmiä.

Tämä järjestelmätason lähestymistapa – järjestelmäteknologian yhteisoptimointi (STCO) – on keskeinen osa yhtiön filosofiaa. Heidän näkemys on, että tulevaisuuden laskenta-alustat on suunniteltava yhteistyössä materiaalien, laitteiden, piirien ja sovellusten välillä.

‍Yhtiön pitkän aikavälin visio on mahdollistaa uuden sukupolven tekoälyn, kvanttiteknologian, robotiikan ja korkean suorituskyvyn järjestelmien kehittämisen 2D-pohjaisten sirualustojen avulla.

Aiheesta aiemmin:

Seuraavan sukupolven näyttötekniikka 2D-materiaaleilla

Atomintarkkaa 2D-materiaalien integrointia

2D-materiaaleista 3D-elektroniikkaa tekoälylaitteistoihin