Indiumselenidin kiekkoja teollisuudelle

Pekingin yliopiston kansainvälisen kvanttimateriaalien keskuksen tutkijat yhteistyössä Renmin-yliopiston kanssa ovat onnistuneesti valmistaneet kiekkotasoisia kaksiulotteisia indiumselenidi (InSe) -puolijohteita, mikä on merkittävä edistysaskel seuraavan sukupolven elektroniikassa.

Indiumselenidin (InSe) elektroniset ominaisuudet voivat ylittää piin ominaisuudet, mutta InSe-kalvojen suorituskyky on usein heikompi, koska materiaali kasvatus on hankalaa. Professori Liu Kaihuin johdolla tiimi kehitti uuden "kiinteä-neste-kiinteä" -kasvatusstrategian, joka voittaa nämä hankaluudet

Valmistetuilla InSe-transistoreilla on erittäin korkea elektronien liikkuvuus ja lähes Boltzmannin reaktionopeuden alittava vaihtelu huoneenlämmössä, mikä asettaa uuden vertailukohdan 2D-puolijohteille.

Mooren lain hidastuessa ja piin lähestyessä fysikaalisia rajojaan puolijohdeteollisuus kohtaa kasvavaa painetta löytää vaihtoehtoisia kanavamateriaaleja. Tässä yhteydessä suuripinta-alaisten kiteisten InSe-kiekkojen onnistunut valmistus on keskeinen askel kohti nopeampia, energiatehokkaampia ja pienempiä siruja seuraavan sukupolven elektroniikkaan.

Kiekoistaan tiimi valmisti myös laajamittaisia transistoriryhmiä, jotka osoittivat erinomaista suorituskykyä, mukaan lukien jopa 287 cm²/V·s elektronien liikkuvuuden ja keskimääräisen alle 67 mV/dec kynnysheilahtelun.

Piirit osoittivat erinomaista käyttäytymistä alle 10 nm:n porttipituuksilla, joille oli ominaista pienentynyt nielun aiheuttama esteen aleneminen (DIBL), alhaisemmat käyttöjännitteet, parannetut päälle/pois-virtasuhteet ja tehokas ballistinen kuljetus huonelämpötilassa.

Merkittävää on, että laitteet ylittivät vuoden 2037 IRDS-ennusteet viiveen ja energiaviivetulon (EDP) osalta, mikä asetti InSe:n piin edelle keskeisissä tulevaisuuden vertailuarvoissa.

Tämä läpimurto avaa uuden polun seuraavan sukupolven, tehokkaiden ja vähän virtaa kuluttavien sirujen kehittämiselle, joita odotetaan tulevaisuudessa sovellettavan laajasti huipputeknologian aloilla, kuten tekoälyssä, autonomisessa ajamisessa ja älypäätteissä. Science -lehden arvioijat ovat ylistäneet tätä työtä "edistysaskeleena kiteiden kasvussa".

Aiheesta aiemmin:

Paremmilla transistoreilla vai peräti ilman

Kaksiulotteiset tuovat vallankumouksen