Campo di pinne 2D

Natura volume 616, pagine 66–72 (2023) Citare questo articolo

9328 Accessi

2 citazioni

21 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Una correzione dell'editore a questo articolo è stata pubblicata il 3 maggio 2023

Questo articolo è stato aggiornato

L'integrazione precisa di semiconduttori bidimensionali (2D) e ossidi di gate ad alta costante dielettrica (k) in array di architettura verticale tridimensionali (3D) è promettente per lo sviluppo di transistor ultrascalati1,2,3,4,5, ma ha dimostrato stimolante. Qui riportiamo la sintesi epitassiale di array allineati verticalmente di eterostrutture di ossido di pinna 2D, una nuova classe di architettura 3D in cui la pinna di semiconduttore 2D ad alta mobilità Bi2O2Se e l'ossido di gate ad alto k monocristallino Bi2SeO5 sono integrati epitassialmente. Queste eterostrutture epitassiali di ossido di pinna 2D hanno interfacce atomicamente piatte e spessore di pinna ultrasottile fino a una cella unitaria (1,2 nm), ottenendo una crescita su scala wafer, sito specifica e ad alta densità di array mono-orientati. I transistor ad effetto di campo 2D finiti (FinFET) basati su eterostrutture epitassiali Bi2O2Se/Bi2SeO5 mostrano un'elevata mobilità elettronica (μ) fino a 270 cm2 V−1 s−1, corrente di stato off (IOFF) ultrabassa fino a circa 1 pA μm−1, rapporti di corrente on/off elevati (ION/IOFF) fino a 108 e corrente di stato on elevata (ION) fino a 830 μA μm−1 con una lunghezza del canale di 400 nm, che soddisfano le specifiche di bassa potenza previste dalla Roadmap internazionale per dispositivi e sistemi (IRDS)6. Le eterostrutture epitassiali 2D fin-ossido aprono nuove strade per l'ulteriore estensione della legge di Moore.

Questa è un'anteprima dei contenuti dell'abbonamento, accessibile tramite il tuo istituto

Accedi a Nature e ad altre 54 riviste Nature Portfolio

Ottieni Nature+, il nostro abbonamento con accesso online dal miglior rapporto qualità-prezzo

$ 29,99 / 30 giorni

annullare in qualsiasi momento

Iscriviti a questo diario

Ricevi 51 numeri cartacei e accesso online

$ 199,00 all'anno

solo $ 3,90 per numero

Noleggia o acquista questo articolo

Ottieni solo questo articolo per tutto il tempo che ti serve

$ 39,95

I prezzi possono essere soggetti a tasse locali calcolate durante il checkout

I dati che supportano i risultati di questo studio sono disponibili presso l'autore corrispondente su richiesta ragionevole.

Tutti i dati computazionali sono presentati nel manoscritto. Tutti i calcoli DFT sono stati eseguiti utilizzando VASP, disponibile in commercio su https://www.vasp.at/.

È stata pubblicata una correzione a questo articolo: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06093-6

Liu, Y. et al. Promesse e prospettive dei transistor bidimensionali. Natura 591, 43–53 (2021).

Articolo ADS CAS PubMed Google Scholar

Wang, S., Liu, X. & Zhou, P. La strada per i semiconduttori 2D nell'era del silicio. Avv. Madre. 34, 2106886 (2022).

Articolo CAS Google Scholar

Roadmap internazionale per dispositivi e sistemi Edizione 2017 https://irds.ieee.org/ (IEEE, 2017).

Shen, Y. et al. La tendenza dei transistor 2D verso i circuiti integrati: ridimensionamento e nuovi meccanismi. Avv. Madre. 34, 2201916 (2022).

Articolo CAS Google Scholar

Huang, X., Liu, C. & Zhou, P. Semiconduttori 2D per applicazioni elettroniche specifiche: dal dispositivo al sistema. npj 2D Mate. Appl. 6, 51 (2022).

Articolo CAS Google Scholar

Roadmap internazionale per dispositivi e sistemi Edizione 2021 https://irds.ieee.org/ (IEEE, 2021).

Lundstrom, la legge di M. Moore per sempre? Scienza 299, 210–211 (2003).

Articolo CAS PubMed Google Scholar

Waldrop, MM La situazione è in crisi per la legge di Moore. Natura 530, 144–147 (2016).

Articolo ADS CAS PubMed Google Scholar

Theis, TN & Wong, HSP La fine della legge di Moore: un nuovo inizio per la tecnologia dell'informazione. Calcola. Sci. L'Ing. 19, 41–50 (2017).