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研究人员开发出种新方法 可提高纳米电子元件的耐用性及推动半导体制造

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时间:1900/1/1 0:00:00

盖尔语汽车新闻据外媒报道,南佛罗里达大学的研究人员最近开发了一种新方法,通过在铜金属线上涂覆六方氮化硼来缓解在先进集成电路中广泛使用的纳米电子线的电迁移。其中,hBN是一种原子薄的绝缘二维材料,其结构与“神奇材料”石墨烯相似。电迁移是电流通过导体并引起材料原子腐蚀,最终导致器件失效的现象。传统的半导体技术通过使用阻挡层或背衬材料来解决这个问题,但它占用了晶片上方的空间,并且无法封装更多的晶体管。美国佛罗里达大学机械工程助理教授Michael Cai Wang提出的方法可以解决这个问题。王说, “这项技术可以进一步研究金属与?Ngstr?M级二维材料之间的界面相互作用。这项研究不仅提高了电子和半导体器件的性能,还为推动未来半导体和集成电路的制造开辟了新的功能。通过使用一种新的封装策略,该策略使用单层hBN作为屏障更高的材料,我们可以进一步扩大器件密度,推动摩尔定律的发展。其中,1纳米是人类头发厚度的1/60000,而1埃等于0.1纳米。因此,处理这样薄的二维材料需要极高的精度和细致的操作。研究表明,与其他类似的控制器设备相比,与后端兼容并用单层hBN钝化的铜线的寿命延长了2500%,电流密度提高了20%。这种改进,再加上hBN的埃级厚度,将进一步增加集成电路的密度,从而提高设备效率并降低能耗。该研究的主要作者、Wang团队的校友Yunjo Jeong表示:“随着对电动汽车和自动驾驶的需求不断增长,对更高效计算的需求也呈指数级增长。更高的IC密度和效率将有助于开发更好的ASIC,以满足新兴清洁能源的需求。“一辆普通的现代汽车有数百个微电子元件。在最近全球芯片短缺的情况下,这些关键元件变得尤为重要。因此,提高这些集成电路的设计和制造效率将是缓解未来供应链中断的关键。目前,王和他的学生正在研究一种加速应用的方法他们在晶圆厂的工艺。

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