导读Imec用2D材料MoS2制造了纳米级晶体管。他们证实了理论发现并显示出令人鼓舞的性能。这样的晶体管具有取代当今的FinFET并继续缩小晶体管规模
Imec用2D材料MoS2制造了纳米级晶体管。他们证实了理论发现并显示出令人鼓舞的性能。这样的晶体管具有取代当今的FinFET并继续缩小晶体管规模的潜力。
MoS2(完全是二硫化钼)是许多二维(2D)半导体材料之一。它的厚度仅为三个0.6nm原子单层。在IEEE的年度国际电子设备会议(IEDM)上，比利时微电子研究组织Imec对高规模基于MoS2的晶体管进行了深入研究。
根据Imec的说法，研究结果证实了2D材料在超大规模晶体管中具有高性能逻辑和存储器的潜力，因为理论研究表明，与硅沟道晶体管相比，二维材料几乎没有短沟道效应。所制造的器件在很大程度上根据TCAD仿真执行。它们尚未达到现代硅器件的水平，但Imec表示，他们看到了进一步改进的途径，其中包括减少缺陷，每个晶体管使用两个栅极并进一步减小HfO2氧化物的厚度。
Imec制造的设备的沟道长度为30nm。据报道，接触间距小于50nm，并且接触本身的长度为13nm。为了进行比较，英特尔的10nm工艺具有18nm的沟道长度和54nm的接触栅距。最高性能的器件具有4nm HfO2高k电介质。Imec还测试了8nm，12nm和50nm SiO2器件。亚阈值斜率低至80mV / dec，类似于早期的FinFET。
尽管与Si晶体管相差一个数量级，但我们已经将MOSFET器件带入了一个领域，它们在未来的逻辑和存储器应用中显示出令人鼓舞的性能。为了弥合这一数量级，我们确定了系统改进的途径，例如进一步降低栅极氧化层厚度，实施双栅极架构以及进一步减少沟道和界面缺陷。我们正在将这种见解转移到我们的用于2D材料的晶体管的300mm晶圆平台上，该平台在去年的IEDM中宣布。