路线图：用石墨烯和2D材料提升硅技术

时间：2022-02-28 10:25:13 来源：

这是硅技术与2D材料相结合的艺术例证。

Silicon Semiconductor技术已经为我们的社会推进，从而从其多功能使用和惊人的能力受益匪浅的奇迹。基于此材料的电子，自动化，计算机，数码相机和最近的智能手机的开发已达到飙升限制，缩小设备的物理尺寸和导线到纳米制度。

虽然自20世纪60年代后期以来这项技术已经发展，但电路的小型化似乎已经达到了可能的停止，因为晶体管只能缩小到一定尺寸而不是进一步的。因此，需要用新材料补充SI CMOS技术的压力，并满足未来的计算要求以及持申请的需求。

现在，石墨烯及相关二维（2D）材料在原子限制下提供了前所未有的设备性能前进的前景。他们的惊人潜力已经证明是克服硅技术局限性的可能解决方案，其中2D材料与硅芯片的组合有望超过当前的技术限制。

在新的审查文章本质上，包括ICFO研究人员在内的国际研究人员团队Stijn Goossens博士和ICFO Frank Koppens博士以及IMEC和TSMC的工业领导者聚集在一起，提供有关机会的深入和彻底的审查基于SI基技术整合原子薄材料的进展和挑战。他们对如何以及为什么2D材料（2DMS）可以克服现有技术所带来的当前挑战以及如何提高设备组件功能和性能，以提高未来技术的特征，在计算和非计算领域提高未来技术的特征应用程序。

对于非计算应用，他们审查了这些材料的可能集成了未来的相机，低功率光学数据通信和天然气和生物传感器。特别地，除了光谱的可见范围之外，图形传感器和光电探测器可以在红外和太赫兹范围内实现新的视觉。这些可以用于例如在自动车辆中，机场安全和增强现实。

对于计算系统，特别是在晶体管的领域中，它们展示了在将2DM与SI技术集成时可以减少诸如掺杂，接触电阻和电介质/封装的挑战。2DMS还可以从根本上改善具有用于元绝缘体 - 金属结构的新型切换机构的存储器和数据存储装置，避免在存储器阵列中潜水，甚至通过将石墨烯粘附到超薄铜屏障材料，甚至通过粘附到超薄铜屏障材料的电路的性能增益降低电阻，散射和自加热。

审查提供了对所有利益相关者有关解决与CMOS技术的2D材料集成的挑战和影响的洞察力。它提供了2D集成和CMOS技术的路线图，针对目前站立的，确定了对增长，转移，界面，兴奋剂，联系，联系和设计的所有挑战的阶段以及预期解决这些目标的可能性从研究实验室环境到试验线，用于生产与两种技术相结合的第一个设备。

本综述中提出的第一个2D材料-CMOS路线图在未来提供了激动人心的一瞥，首次在几年内已经预期的先行生产。

参考：“石墨烯和二维材料为硅技术”，由Deji Akinwande，Cedric Huyghebaert，Ced-Huyghebaert，Ching-Hua Wang，Martha I.Sertha，Stijn Goossens，Lain-Jong Li，H.S. Philip Wong and Frank H. L. L. Koppens，2019年9月25日，Nature.Doi：
10.1038 / s41586-019-1573-9.

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