IBM化合物半導(dǎo)體晶體生長工藝，救摩爾定律于將傾？

　　瑞士蘇黎世的一個(gè)IBM公司研究團(tuán)隊(duì)在美國紐約約克敦海茨同事的支持下，開發(fā)出化合物半導(dǎo)體晶體生長新工藝，使其能夠被集成到硅晶片上。該研究的具體細(xì)節(jié)發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》上，該研究可能會(huì)延長摩爾定律發(fā)揮作用的時(shí)間。

　　IBM公司蘇黎世研究分部的研究人員、論文的主要作者海因茨施密德表示：“整個(gè)半導(dǎo)體工業(yè)都希望摩爾定律繼續(xù)發(fā)揮作用。由于需要進(jìn)一步的微細(xì)化，我們需要(實(shí)現(xiàn))性能更好的晶體管，而基于硅的晶體管無法提供進(jìn)一步的性能改善。”

　　IBM公司的研究團(tuán)隊(duì)制造出單晶納米結(jié)構(gòu)，如采用三五族半導(dǎo)體材料制成的納米線、包含限制的納米結(jié)構(gòu)、交叉連接以及三維堆疊納米線等。新型晶體的生長采用借助金屬有機(jī)氣相淀積的“模板輔助選擇性外延”(TASE)方法。

　　該方法允許利用光刻確定氧化物模板并通過外延加以填充，最終利用已經(jīng)建立的硅微細(xì)化工藝制造納米線、交叉連接、包含限制的納米結(jié)構(gòu)以及三維堆疊納米線。

　　TASE的意義已經(jīng)通過納米級(jí)霍爾結(jié)構(gòu)的直接制造和多柵場效應(yīng)晶體管在絕緣體上硅結(jié)構(gòu)同平面上的生長所驗(yàn)證。對(duì)砷化銦納米線交叉連接的霍爾測量表明，電子遷移率可達(dá)5400u2009cm2/Vu2009s，同時(shí)具有十個(gè)55納米寬、23納米厚、390納米長的通道的多柵場效應(yīng)晶體管的電流可達(dá)660微安/微米，電源電壓0.5伏時(shí)的峰值跨導(dǎo)為1.0毫秒/微米。

　　施密德表示：“使該方法有別于其他方法的是，化合物半導(dǎo)體不包含有害的缺陷，相關(guān)工藝能夠和目前的芯片制造技術(shù)完全兼容，更重要的是該方法在經(jīng)濟(jì)上也切實(shí)可行。”施密德表示還需要進(jìn)一步開展研究，以使對(duì)三五族器件性能的控制達(dá)到目前對(duì)硅器件性能的控制水平。但新方法是實(shí)現(xiàn)將堆疊材料集成到硅晶片上的關(guān)鍵。