TSMC gradi 0,42nm vmesnik za izboljšanje MoS2 tranzistorjev naslednje generacije

TSMC je v sodelovanju z raziskovalci tajvanske nacionalne univerze Yang Ming Chiao Tung (NYCU) razvil nov dizajn vmesnika za tranzistorje naslednje generacije, ki temelji na molibdenu disulfidu (MoS2). 42-nanometrski blažilni sloj, ki izboljšuje zmogljivost ultra tankih tranzistorjev.

Tradicionalno je bila izboljšanje zmogljivosti tranzistorjev osredotočeno na razvoj boljših polprevodniških materialov. Vendar pa ta študija poudarja pomen izboljšanja samega vmesnika. Z spreminjanjem interakcije med materiali so raziskovalci dosegli izboljšano električno kontrolo in zmanjšano odpornost na tok elektronov. V središču inovacije je uporaba monovrsta MoS2, materiala, ki je debel le en atom, vendar je sposoben pokazati uporabne električne lastnosti. 42-nanometrski pufer aluminijevega oksida. Ta sloj je služil kot posrednik med MoS2 in visoko-κ hafnijevega oksida vrata dielektrika.

Rezultat je bila gladka, bolj enotna površina, ki je zmanjšala električne motnje in izboljšala celotno zmogljivost naprave. Eden od ključnih izzivov pri delu z atomsko tankimi polprevodniki je pomanjkanje visečih vezi na njihovih površinah. Ta značilnost otežuje rast enotne dielektrične plasti, kar pogosto vodi do vrzeli in napak, ki zmanjšujejo zmogljivost.

Raziskava je pokazala, da je pri inženirstvu vmesnikov pri napredovanju dvodimenzionalne (2D) elektronike pomembno, da se pri raziskavah polprevodnikov več let osredotoča na odkrivanje vrhunskih materialov.

Pojasnil je, da je s skrbno zasnovo vmesnika ekipa uspela odpraviti ključno omejitev, ki je ovirala napredek 2D tranzistorjev.

V prihodnje bi lahko uspeh te zasnove vmesnika odprl pot za bolj kompaktne, energetsko učinkovite elektronske naprave. Z njenim potencialom, da omogoči manjše, hitrejše in bolj energetsko učinkovite tranzistore, ta razvoj pomeni ključen korak naprej v razvoju polprevodniške tehnologije. Raziskovalci in vodilni v industriji bodo verjetno še naprej raziskovali načine za izboljšanje in uporabo tega pristopa v realnih aplikacijah.