技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)新型超薄電極材料可控制半導(dǎo)體電氣特性

蓋世汽車劉麗婷 2022-05-31 11:00

蓋世汽車訊為了實現(xiàn)人工智能系統(tǒng)和自動駕駛系統(tǒng)，處理器必須能夠處理更多的數(shù)據(jù)。然而，基于硅的邏輯器件的局限性在于，由于小型化和集成化工藝不斷發(fā)展，處理成本和功耗也不斷增加。

為了克服上述問題，研究人員正在研究基于原子層級薄二維半導(dǎo)體的電子和邏輯器件。然而，與傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體器件相比，通過摻雜二維半導(dǎo)體控制電氣特性更加困難。因此，用二維半導(dǎo)體實現(xiàn)邏輯器件在技術(shù)上非常具有挑戰(zhàn)。

圖片來源：KIST

韓國科學(xué)技術(shù)研究院（Korea Institute of Science and Technology，KIST）院長Seok-jin Yoon宣布一聯(lián)合研究小組實現(xiàn)了基于二維半導(dǎo)體的電子和邏輯器件，其電化學(xué)特性可以通過新的超薄電極材料（Cl-SnSe2）進行控制。該研究小組由KIST光電材料與器件中心的Do Kyung Hwang博士和國立群山大學(xué)（Kunsan National University）物理系的Kimoon Lee教授領(lǐng)導(dǎo)。

圖片來源：KIST

由于費米能級（Fermi-level）釘扎現(xiàn)象，傳統(tǒng)的二維半導(dǎo)體器件僅表現(xiàn)出N型或P型器件的特性，因此很難實現(xiàn)互補邏輯電路。相比之下，新的電極材料可以通過最大限度地減少與半導(dǎo)體界面的缺陷來自由控制N型和P型器件的特性。換言之，單個器件可同時執(zhí)行N型和P型器件的功能。因此，無需分別制造N型和P型器件。通過使用該器件，聯(lián)合研究團隊成功實現(xiàn)了一種高性能、低功耗、互補的邏輯電路，可以進行NOR、NAND等邏輯運算。

Hwang博士表示：“這一發(fā)展將有助于加速下一代系統(tǒng)技術(shù)的商業(yè)化，例如人工智能系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體器件的小型化和高集成度帶來的技術(shù)限制，這些技術(shù)一直難以在實際應(yīng)用中使用。新開發(fā)的二維電極材料非常薄，因此具有高透光率和柔韌性，可用于下一代柔性透明半導(dǎo)體器件。”