De-dimansyon materyèl semi-dimansyon, reprezante pa tranzisyon metal dichalcogenides (TMDCs), gen karakteristik sa yo nan epesè ekstrèm, mobilite segondè, ak tounen-fen entegrasyon eterojene. Yo espere kontinye lwa Moore a epi reyalize sikwi entegre ak achitekti twa dimansyon. ak atansyon endistri yo. Apre prèske yon dekad nan devlopman, de dimansyon elektwonik te fè gwo pwogrè, men gen toujou defi nan preparasyon an nan gwo-zòn kristal sèl, pwosesis aparèy kle, ak konpatibilite ak teknoloji semi-kondiktè endikap.
Gwoup rechèch la nan Prof. Xinran Wang soti nan lekòl la nan Syans Elektwonik ak Jeni nan Inivèsite Nanjing konsantre sou pwoblèm ki anwo yo ak zouti rechèch nan teknoloji kle yo nan de dimansyon semi-dimansyon yon sèl fabrikasyon kristal ak entegrasyon etewo-entegrasyon, ki bay nouvo lide pou devlopman nan sikwi entegre nan epòk la pòs-Moore. Rezilta rechèch enpòtan yo te pibliye nan Lanati Nanoteknoloji dènyèman.
Bati "teras atomik" desann-a-latè, kraze nan de-dimansyon semi-dimansyon semi-sezon
Semiconductor sèl materyèl kristal yo se poto mikwo-òganis lan. Konpare ak endikap 12-pous monokristalline silistalline, preparasyon an nan de-dimansyon semi-dimansyon se toujou nan ti-echèl la ak politik etap. Devlopman nan gwo zòn,-wo kalite monocrystalline mens se premye etap la nan direksyon pou de dimansyon entegre sikwi entegre. . Sepandan, pandan kwasans lan nan de-dimansyon materyèl, dè milyon de bato mikwoskopik yo owaza pwodwi, epi li se sèlman posib jwenn yon materyèl monolitik yon sèl-kristal pa kontwole tout bato yo kenbe yon direksyon aranjman estrikteman ki konsistan.
Safi se yon substra lajman itilize nan endistri a semi-kondiktè epi li gen avantaj eksepsyonèl nan pwodiksyon mas, pri ki ba ak konpatibilite pwosesis. Ekip la kolabore pwopoze yon konplo atifisyèlman konstwi atomik atomik "teras" pa chanje direksyon etap atomik yo sou sifas la safire. Kwasans direksyon TMDC yo te reyalize pa mekanis nikleyè direksyon an pwovoke mekanis "teras atomik".
Baze sou prensip sa a, ekip la reyalize kwasans lan epistaksyèl nan yon fim 2-pous MoS2 sèl pou premye fwa nan mond lan. Mèsi a amelyorasyon nan bon jan kalite materyèl, mobilite a nan tranzistò jaden ki baze sou MoS2 kristal se kòm wo kòm 102.6 cm2 / Vs, ak dansite aktyèl la rive nan 450 μA / μm, ki se youn nan pèfòmans ki pi wo konplè rapòte entènasyonalman. An menm tan an, teknoloji a gen bon inivèsite ak se apwopriye pou preparasyon an nan yon sèl kristal nan lòt materyèl tankou MoYiz. Travay sa a te mete yon fondasyon materyèl pou aplikasyon an nan TMDC nan jaden an nan sikwi entegre.
Gade moute nan zetwal yo, de-dimansyon semi-dimansyon pote limyè nan teknoloji ekspozisyon nan lavni
Zouti a nan gwo-zòn yon sèl-kristal materyèl fè li posib pou de-dimansyon semi-dimansyon yo dwe aplike. Nan dezyèm travay la, ki baze sou ane nan akimilasyon nan rechèch twazyèm-jenerasyon semi-jenerasyon, konbine avèk dènye solisyon de dimansyon semi-wo dimansyon solisyon kristal, ekip la koperativ nan lekòl la nan Elektwonik pwopoze yon monolitik entegre ultra-wo rezolisyon mikwo-wo dirije ki ap dirije baze sou moS2 tranzistò chofè fim. Solisyon teknik.
Mikwo ki ap dirije refere a yon teknoloji ki itilize poul mikwo-echèl kòm inite limyè-emèt pixel ak rasanble yo ak modil kondwi fòme yon etalaj de dansite-wo. Konpare ak teknoloji aktyèl yo montre teknoloji enèji tankou LCD ak OLED, Mikwo ki ap dirije gen avantaj kwa-jenerasyonèl an tèm de klète, rezolisyon, konsomasyon enèji, lavi sèvis, vitès repons ak estabilite tèmik, epi li se yon entènasyonalman rekonèt pwochen-jenerasyon ekspozisyon teknoloji.
Sepandan, endistriyalizasyon mikwo ki ap dirije toujou ap fè fas a anpil difikilte. Premyèman, li difisil pou matche ak kondisyon yo kondwi nan-wo dansite ekspozisyon inite nan ti gwosè. Dezyèmman, teknoloji transfè mas popilè nan endistri a se difisil satisfè bezwen yo devlopman nan ekspozisyon rezolisyon segondè an tèm de pri ak sede. Espesyalman pou aplikasyon pou ultra-wo rezolisyon tankou AR / VR, se pa sèlman rezolisyon an oblije depase 3000PPI, men tou, ekspozisyon piksèl yo bezwen gen yon frekans repons pi vit.
Ekip la koperativ ki vize a jaden an nan-wo rezolisyon mikwo-ekspozisyon, ak pwopoze yon solisyon teknik pou entegrasyon an 3D monolitik nan MoS2 mens-fim tranzistò chofè sikwi ak GaN ki baze sou ekspozisyon ki ap dirije. Ekip la devlope yon transfè ki pa"masiv" ki ba-tanperati monolitik etewojèn entegrasyon, lè l sèvi avèk yon prèske ki pa destriktif gwo-gwosè de-dimansyon pwosesis fabrikasyon TFT, reyalize yon pwosesis ki wo-wo, segondè-rezolisyon mikwodiskòp nan 1270 PPI, ki ka satisfè bezwen yo nan mikwodiskòp nan lavni. Montre, ekspozisyon machin, kominikasyon limyè vizib ak lòt aplikasyon pou kwa-jaden.
Pami yo, konpare ak pwosesis la tradisyonèl de-dimansyon semi-dimansyon pwosesis aparèy semi-kondiktè, nouvo pwosesis la devlope pa ekip la amelyore pèfòmans nan tranzistò fim mens pa plis pase 200%, diminye diferans lan pa 67%, ak maksimòm kondwi aktyèl la depase 200 μA / μm, ki se pi bon pase IGZO, LTPS ak lòt materyèl komèsyal yo. Li montre potansyèl aplikasyon an gwo nan de dimansyon materyèl semi-dimansyon nan endistri a kondwi ekspozisyon. Travay sa a se premye a nan mond lan entegre de teknoloji émergentes nan pèfòmans-wo pèfòmans de-dimansyon semi-dimansyon TFT ak Mikwo ki ap dirije, ki bay yon nouvo wout teknik pou devlopman nan lavni nan mikwo teknoloji ekspozisyon.
Travay ki anwo yo respektivman yo rele "Epitaxial kwasans nan wafer-echèl mobilize defile semi-kondiktè semi-kristal sèl sou sapfire" (ki koresponn ak otè yo se Prof. Wang Xinran ak Prof. Wang Jinlan nan Inivèsite Sidès) ak "Twa dimansyon monolitik mikwo-dirije kondwi pa matris atomikman-mens tranzistò" (korespondan otè). Li te pibliye sou entènèt nan Lanati Nanotechnology dènyèman.
Seri sa a nan travay te sipòte pa pwojè tankou Frontier Pwovens Jiangsu dirijan Pwovens Teknoloji Pwovens Debaz, Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl nan Lachin, ak Pwogram Nasyonal Kle R&D. Enstiti Changchun nan Optik ak Mekanik, Akademi Chinwa nan Syans, Tianma Microelectronics co, Ltd., Nanjing Huanxuan Semiconductor co, Ltd.
