變道超車! 石墨烯半導體的興起是ASML沒有預見到的。
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目前市場上的晶元都是基於高導電性的矽材料。 台積電和三星使用先進的工藝將矽晶圓提高到5nm和3nm。
但前方的道路變得更加艱難,研究人員已經開始尋找新材料和新方法。 令人欣慰的是,在中國研究人員的努力下,石墨烯半導體的出現讓ASML大吃一驚。
石墨炔半導體。
矽晶元是一種基於矽的積體電路晶元。 矽基晶圓的發展始於二十世紀初,當時科學家開始研究如何用矽製造電子裝置。 在二十世紀六十年代,矽片的製造工藝相對簡單,採用擴散和光刻技術。
第一批矽晶圓用於製造簡單的邏輯門和儲存器。 20世紀七八十年代,隨著離子注入技術、物理氣相沉積技術和化學氣相沉積技術的發展,積體電路的整合度和效能有了很大的提高。
到目前為止,人類已經成功地利用現有技術製造了3nm晶元,預計2nm晶元將在幾年內問世。 然而,我們必須承認,矽晶圓的物理極限越來越難以突破,因此科學家們正在尋找其他方法來開發它們。
好訊息傳來,天津大學團隊克服了石墨烯領域的重大困難,成功製備了世界上第乙個石墨烯半導體,發表了“碳化矽上的超高遷移率半導體外延石墨烯”(UHMW-SiC),並發表了一篇論文。
*據報告,該團隊採用準平衡退火技術,在碳化矽表面製備了具有良好化學、機械和熱穩定性的石墨烯緩衝層。 使用傳統的半導體製造工藝,它可以與其他石墨烯材料無縫連線。
這些特性使得石墨烯在奈米電子器件中具有良好的應用前景。
我沒想到。
對於大多數人來說,石墨烯半導體是乙個比較陌生的概念,首先需要知道的是,它是由碳原子組成的二維材料,其結構就像蜂窩一樣。 石墨烯的每一層都由通過共價鍵連線的碳原子的平面排列組成。
它具有非常好的導電性。 電子在石墨烯中以非常快的速度移動。 基於此,石墨烯半導體材料的遷移率比矽基晶元高出數十倍,因此石墨烯半導體的發展可謂是快速的進步。
天津大學的文章還指出,這項技術在未來有很大的商業前景。 因為這種材料是新的,我擔心需要一種新的加工方法。
ASML的光刻工藝是製造矽晶元不可或缺的工具,一旦光刻技術成為主流,光刻技術能否取代矽晶元是乙個值得關注的問題。 ASML從未想過石墨烯半導體的出現會改變全球半導體行業。
當然,將石墨烯半導體推向市場還需要一些時間,但從目前的趨勢來看,這條路會越來越順暢。
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