研究团队采用单次极紫外光刻(EUV)曝光,实现最短 28nm 沟道长度。imec 表示,晶圆上有 94% 的集成晶体管能够正常开关,开关电流比(On / Off Ratio)超过 10 万。其中,n 型晶体管采用二硫化钼(MoS₂)作为沟道材料,p 型晶体管则采用二硒化钨(WSe₂)或二硫化钨(WS₂)。这些材料厚度仅为原子级别,使栅极对沟道的控制力远强于数纳米厚的硅纳米片,在栅极长度持续缩小的过程中,有望在更低电压下完成开关动作。
二维过渡金属二硫属化合物(TMD)已研究多年,imec 自 2010 年代后期便开始制造基于 MoS₂ 的实验性晶体管。本次成果的突破并非来自新材料,而是在标准 300mm 晶圆制造流程中,同时完成 n 型与 p 型二维晶体管集成,而不是像以往那样仅制造单一器件或采用较宽松的光刻间距。
研究人员介绍,此次演示的二维晶体管最小有源宽度达到 75nm,等效氧化层厚度接近 2nm,两种极性的器件均可在栅极电压为零时完全关闭。其中,WSe₂ p 型晶体管性能已接近目前实验室最佳水平,进一步缩小了二维 CMOS 中长期存在的 p 型器件性能差距。#曝流量小花拒搭档W姓男星#
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