近来,我国科学家在科技部要点研制方案、国家自然科学基金委等项目的支持下,打破单层二硫化钼8英寸晶圆外延技能。相关效果宣布于《先进资料》(
由松山湖资料实验室、我国科学院物理研讨所、北京大学、华南师范大学组成的联合研讨团队在松山湖资料实验室研讨员张广宇的指导下,根据现已堆集的设备和资料成长经历,立异性地搭建了一台8英寸笔直化学气相堆积体系,并在单晶蓝宝石衬底上外延成长了8英寸高定向单层二硫化钼晶圆。
记者得悉,所外延的单层二硫化钼薄膜由两种反平排布的晶畴无缝拼接而成,在整个8英寸晶圆尺度上坚持完好、单层、和一致性,显示出极高的晶体学质量。根据单层二硫化钼8英寸晶圆制备的场效应晶体管均匀电子迁移率超越50 cm2/Vs,开关比超越107,展示出优异的电学质量。
此外,研讨团队成功完成了根据单层二硫化钼8英寸晶圆的逻辑电路和11阶环形振荡器的批量制备,器材均表现出优异的电学输出功能。该作业预期可加快推进二维半导体从实验室到工厂(lab-to-fab)的进程,为新一代电子技能的开展供给要害资料和技能支撑。
以单层二硫化钼为代表的二维半导体具有极限物理厚度、原子级平坦外表、及优异的电学功能,被认为是后摩尔年代打破亚纳米技能节点的集成电路沟道资料。相关研讨在曩昔10多年中渐渐的变成了资料、物理、和器材研讨的前沿。业界先进半导体加工厂也在活跃布局和开发根据二维半导体的集成电路技能。
完成大规模二维半导体集成电路的制作,高质量二维半导体晶圆资料是根底也是要害,为器材良率和功能供给重要保障。曩昔1年中,国际上几个团队报导了8-12英寸多晶单层二硫化钼晶圆制备。多晶中具有密布的晶界,会极度影响了资料的空间和电学均匀性,久违形成器材良率和功能的退化。
比较于多晶资料,在单晶衬底上高定向外延的单层二硫化钼晶圆具有更高的晶体质量和电学功能,在构筑高功能集成器材方面具有优势。但是,现在完成的高定向外延单层二硫化钼晶圆最大尺度记载为我国科学院物理研讨所、张广宇团队于2020年宣布的4英寸。(来历:我国科学报朱汉斌)