自从2004年科学家首次制造出原子级石墨薄层 - 石墨烯以来,由于其奇特和有出息的物理特性,人们对这种材料的前辈和新型运用产生了强烈的兴趣。但是,只管经由二十年的研究,基于这些二维材料的功能性微器件已被证明是难以实现的,由于在制造和处理这种薄弱的薄膜方面存在寻衅。
受Lanza实验室最近在功能性二维薄膜方面取得的造诣的启示,KAUST领导的互助现在已经生产并展示了一个基于二维的微芯片原型。

\"大众我们的动机是通过利用传统的硅基CMOS微电路作为根本和标准的半导系统编制造技能,提高基于二维材料的电子设备和电路的技能准备水平,\"大众Lanza说。\"大众然而,寻衅在于合成的二维材料可能包含局部毛病,如原子杂质,会导致鄙吝件失落效。而且,要把二维材料集成到微芯片中而不破坏它是非常困难的。\公众
研究小组优化了芯片的设计,使其更随意马虎制造并将毛病的影响降到最低。他们通过在芯片的一侧制造标准的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管,并将互连线运送到底部,在那里,2D材料可以在直径小于0.25微米的小垫子中可靠地转移。
\"大众我们生产了二维材料--铜箔上的六方氮化硼,或称h-BN--并利用低温湿法将其转移到微芯片上,然后我们通过传统的真空蒸发和光刻技能在上面形成电极,这些都是我们内部拥有的工艺,\"大众Lanza说。\公众通过这种办法,我们生产了一个5×5的单晶体管/单影象体单元阵列,以横条矩阵连接。
二维h-BN的奇特特性在于它只有18个原子或6个纳米的厚度,使它成为一个空想的\"大众影象体\公众- 一个电阻元件,其电阻可由施加的电压来设定。在这种5×5的规格中,每个微型影象体垫都与一个专用晶体管相连。这供应了所需的风雅电压掌握,使影象体作为一个功能器件在数千次循环中具有高性能和高可靠性,在这种情形下作为一个低功率的神经网络元件运行。
\"大众有了这一旗舰性的打破,我们现在正与领先的半导体公司交谈,以连续朝这个方向努力,\"大众Lanza说。\"大众我们还在考虑在KAUST安装我们自己的二维材料的晶圆规模的工业加工系统,以推进这种能力。\"大众










