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以 TMD 材料取代矽,推進下一代更小、更有效率半導體晶片 https://tinyurl.com/255t59c3 根據摩爾定律,積體電路可容納的電晶體數目約每 2 年便增加 1 倍,但這條定律即將走 到盡頭。隨著矽晶片越做越小,進入 2 奈米製程後功能、尺寸便幾乎達到物理極限,因 此研究人員正在開發更小、更薄、更有效率的下一代晶片,以過渡金屬二硫屬化物(TMD )替代矽材料。 當前所有電子設備都使用以矽製成的晶片,半導體產業也藉由不斷縮小電晶體尺度來提升 元件效能,然而日益縮小的元件終將面臨製程技術與物理瓶頸,科學家只好開始尋找替代 三維矽的下一任半導體支柱。 其中,僅原子層厚度的二維層狀半導體材料近年備受矚目,比如過渡金屬二硫族化物( transition metal dichalcogenides,TMD),許多公司已在二維材料晶片投入大量資金 ;最近,普林斯頓電漿物理實驗室(PPPL)物理學家 Shoaib Khalid 團隊也在《2D Materials》期刊發表新論文,詳細介紹 TMD 原子結構可能發生的變化、發生原因及它們 如何影響材料。這些資訊為改進下一代電腦晶片所需流程奠定基礎。 過渡金屬二硫族化物(TMD)材料關鍵特徵是二維結構的大原子相互作用,如二碲化鎢( WTe2)表現出反常巨磁阻和超導性,其餘如:二硫化鉬(MoS2)、二硫化鎢(WS2)、二 硒化鉬(MoSe2)、二硒化鎢(WSe2)等,也都是極具潛力的二維層狀半導體材料。 研究人員解釋,TMD 可以薄到僅 3 個原子厚度,把它想像成由硫族元素(硫、硒、碲) 製成的金屬小三明治,中間餡料可為任何過渡金屬原子(元素週期表第 3 族到第 12 族 的金屬)。 塊狀 TMD 則具有 5 層或更多層原子排列成晶體結構,有時候,科學家會在晶格結構某處 發現缺少 1 個原子、或在奇怪位置找到 1 個原子,這種「缺陷」偶爾能為材料帶來正面 影響,比如某些 TMD 缺陷反而使半導體導電性更強。 無論好壞,科學家必須了解引發缺陷的原因並加以利用。之前,科學家發現塊狀 TMD 含 有多餘電子,現在 Shoaib Khalid 團隊指出,這些多出的電子可能由氫氣引起。 根據缺陷的類型與性質,材料也會有不同表現與性能。比如多餘電子會形成 n 型半導體 材料,失去電子留下電洞則使材料成為 p 型。 至於我們還要等多久才能在手機、PC 看到 TMD 晶片的應用?專家認為,到 2030 年可能 就會出現實際用於設備的 TMD 電晶體。 --



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1F:推 hermithsieh : TMD 07/12 21:49
2F:→ GiantChicken: TMD 07/12 22:06
3F:推 SRT0619 : TMD 07/12 22:19
4F:→ keelungReeve: 坐等NMSL材料 07/12 22:24
5F:推 stocktonobrk: TMMD 07/12 22:26
6F:→ Ranger090 : 真TMD有用 07/12 22:40
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9F:推 olozil : TMD厲害 07/12 23:01
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15F:推 xxxkey : 問候你爹娘 07/13 00:39
16F:推 kyle5241 : 沒辦法撲滿整片晶圓基本上沒啥用 07/13 01:05
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18F:推 coaxa : 真tmd讚 07/13 02:46
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20F:→ dlhk3 : TMD想太多,跟當初的奈米碳管一樣,基本上就是做做 07/13 07:13
21F:→ dlhk3 : 研究罷了 07/13 07:13
22F:推 aowen : TMD想太多 騙騙研究經費 07/13 07:58
23F:推 keny868 : TMD好名字 07/13 08:56
24F:推 dildoe : 真TMD人才XD 07/13 09:11
25F:推 cyrlt : 下下一代,新TMD 07/13 09:17
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28F:→ hank780420 : 這個GG應該真的有下注 07/13 09:55
29F:推 leviathan36 : XDM 07/13 10:17
30F:→ houseguy : 理論跟實驗做出來,好吧,量產不關我的事,就交給. 07/13 10:21
31F:→ houseguy : .. 07/13 10:21
32F:推 littlelinsyu: TMD不知道能不能量產 07/13 10:29
33F:→ hankower : SiC長晶就夠難了 TMD長晶良率不知道多少 07/13 11:05
34F:推 EKman : 你討論就討論,為何要爆粗口 07/13 11:42
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39F:→ ljsnonocat2 : TMD 電晶體面積 通道應該只是佔小部分吧? 07/13 12:21
40F:推 dinasore : 真TMD好材料,名字取的真好 07/13 12:35
41F:推 ChoiceLife : TMD材料 有前途 07/13 12:36
42F:推 ganninian : 我笑了 07/13 13:18
43F:推 wintersxp : 現在叫Si晶圓,以後叫TMD晶圓 07/13 13:19
44F:推 amethystboy : TMD給我吹 07/13 18:56
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46F:推 DerLuna : TMD好材料 TMD好 07/13 19:07
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49F:→ nwkasim : TMD的材料,TMD的製程,真TMD厲害 07/13 21:49
50F:推 echoo : 這東西10年前讀研究所就一堆教授在吹 07/13 22:24
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52F:→ yellow3621 : 怎麼看都覺得距離實用還有好一段距離 07/14 00:53
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55F:→ geneadsl : 我實驗室也有做tmd啦,就偶爾生個paper出來,也不 07/15 08:39
56F:→ geneadsl : 是很穩定的東西 07/15 08:39
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