一個國際研究團(tuán)隊(duì)報告了制造原子薄處理器的突破 - 這一發(fā)現(xiàn)可能對納米級芯片生產(chǎn)和全球?qū)嶒?yàn)室產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，科學(xué)家正在為更小和更快的半導(dǎo)體探索二維材料。

該團(tuán)隊(duì)由紐約大學(xué)Tandon工程學(xué)院化學(xué)與生物分子工程教授Elisa Riedo領(lǐng)導(dǎo)，概述了最新一期Nature Electronics的研究成果。

他們證明，使用加熱到100攝氏度以上的探頭的光刻優(yōu)于在二維半導(dǎo)體(MoS 2)等二維半導(dǎo)體上制造金屬電極的標(biāo)準(zhǔn)方法。這種過渡金屬屬于科學(xué)家認(rèn)為可能取代原子級小芯片硅的材料。該團(tuán)隊(duì)的新制造方法 - 稱為熱掃描探針光刻(t-SPL) - 與當(dāng)今的電子束光刻(EBL)相比具有許多優(yōu)勢。

首先，熱光刻顯著改善了2D晶體管的質(zhì)量，抵消了肖特基勢壘，這阻礙了金屬和2D基板交叉處的電子流動。此外，與EBL不同，熱光刻技術(shù)允許芯片設(shè)計人員輕松地對2D半導(dǎo)體成像，然后在需要的地方對電極進(jìn)行圖案化。此外，t-SPL制造系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn)顯著的初始節(jié)省和運(yùn)營成本：通過在環(huán)境條件下運(yùn)行，無需產(chǎn)生高能電子并產(chǎn)生超高真空，大大降低了功耗。最后，通過使用平行熱探針，可以容易地擴(kuò)大該熱制造方法以用于工業(yè)生產(chǎn)。

Riedo表示希望t-SPL能夠從稀缺的潔凈室中進(jìn)行大部分制造 - 研究人員必須與昂貴的設(shè)備爭奪時間 - 并進(jìn)入個別實(shí)驗(yàn)室，他們可能會迅速推進(jìn)材料科學(xué)和芯片設(shè)計。3D打印機(jī)的先例是一個恰當(dāng)?shù)谋扔鳎河幸惶?，這些t-SPL工具的分辨率低于10納米，在環(huán)境條件下以標(biāo)準(zhǔn)的120伏電源運(yùn)行，在像她這樣的研究實(shí)驗(yàn)室中可能會變得無處不在。