制造工艺重要突破:将对二维半导体器件制造产生深远影响!
技术
他们演示的这种刻蚀技术,采用了加热至100摄氏度以上的探针,超越了在二硫化钼等二维半导体上制造金属电极的普遍方法。科学家们相信,这种过渡金属属于有望替代硅应用于原子级微型芯片的材料。团队开发的新制造方法,称为“热扫描探针刻蚀技术(t-SPL)”,相比于目前的电子束光刻技术(EBL)具有一系列优势。
(图片来源:纽约大学工学院)
(图片来源:纽约大学工学院)
t-SPL制造工艺(图片来源:参考资料【3】)
价值
首先,热刻蚀技术显著提升了二维晶体管的质量,抵消了肖特基势垒。肖特基势垒阻碍了二维衬底与金属交界处的电子流动。其次,不同于EBL,热刻蚀技术使芯片制造者可轻松获取二维半导体图像,然后在期望的位置刻画电极。再次, t-SPL 制造系统有望显著减少初始投入以及运营成本:它们通过在一般环境条件下的运作大幅降低功耗,无需生成高能电子以及超高真空。最后,这种热加工方法很容易通过采用“并行”的热探针来扩展,从而应用于工业生产。
Riedo 表示,她希望 t-SPL 将许多加工过程带出稀缺的净室,带入个人实验室。在净室中,研究人员们必须为这些昂贵的设备争取时间;而在个人实验室中,他们将迅速地推进材料科研与芯片设计。3D打印机这个先例,就是一个很好的类比。有朝一日,这些低于10纳米分辨率的 t-SPL 工具,在普通环境条件下,依靠标准的120伏电源运行,将遍及像她的实验室一样的各个研究实验室。
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