【电子信息】台积电推出用于硅光子芯片的先进封装技术(2021-09-08)
【摘要】 9月8日,集微网讯,据业内人士透露,台积电已针对数据中心市场推出了其新型先进封装技术——COUPE(compact universal photonic engine,紧凑型通用光子引擎)异构集成技术。《电子时报》援引上述人士称,为了应对网络流量的爆炸式增长,数据中心芯片必须发展硅光子(SiPH)技术,以降低功耗并提高传输速度,这也推动了相关封装技术的进步,台积电COUPE技术由此应运而生。COUPE技术是一种光电共封装技术(CPO),将光学引擎和多种计算和控制ASIC集成在同一封装载板或中间器件上,能够使组件之间的距离更近,提高带宽和功率效率,并减少电耦合损耗。据消息人士所说,SiPH应用市场将至少需要2~3年的时间才能起步,但台积电凭借其对COUPE技术的储备,有望在该领域抢占先机,特别是用于数据中心的SiPH网络芯片。微软和谷歌都在关注采用SiPH ASIC作为他们的数据中心芯片。实际上,包括英伟达、思科、Marvell和意法半导体在内的许多台积电客户,都在通过收购该领域的相关企业,加强其在服务器和数据中心高级SiPH芯片解决方案的长期部署。消息人士称,台积电将继续推广其3D Fabric平台技术,包括3D堆叠和SoIC技术,以加强其为高端和利基型技术领域客户的“系统集成”服务。
【关键词】台积电,硅光子芯片,封装技术
【电子信息】盛美半导体发布首台应用于化合物半导体制造中晶圆级封装和电镀应...(2021-09-08)
【摘要】 9月8日,集微网讯,作为半导体制造与先进晶圆级封装领域中领先的设备供应商,盛美半导体设备近日发布了新产品——Ultra ECP GIII电镀设备,以支持化合物半导体(SiC, GaN)和砷化镓(GaAs) 晶圆级封装。该系列设备还能将金(Au)镀到背面深孔工艺中,具有更好的均匀性和台阶覆盖率。Ultra ECP GIII还配备了全自动平台,支持6英寸平边和V型槽晶圆的批量工艺,同时结合了盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术,可实现最佳性能。盛美的Ultra ECP GIII设备通过两项技术来实现性能优势:盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术。第二阳极技术可通过有效调整晶圆级电镀性能,克服电场分布差异造成的问题,以实现卓越的均匀性控制。它可以应用于优化晶圆边缘区域图形和V型槽区域,并实现3%以内的电镀均匀性。盛美的高速栅板技术可达到更强的搅拌效果,以强化传质,从而显著改善深孔工艺中的台阶覆盖率,同时提升的步骤覆盖率可降低金薄膜厚度,从而为客户节约成本。盛美半导体的Ultra ECP GIII已取得来自中国化合物半导体制造商的两个订单。第一台订单设备采用第二阳极技术的铜-镍-锡-镀银模块,且集成真空预湿腔体和后道清洗腔体,应用于晶圆级封装,已于上月交付。第二台订单设备适用于镀金系统,将于今年下一季度交付客户端。
【关键词】盛美,半导体,电镀设备
【电子信息】受蝙蝠翼膜启发,研究人员开发基于 GSEM 的高灵敏度和自适应气流...(2021-08-18)
【摘要】 8月18日,贤集网讯,中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)陈涛教授团队开发了一种由仿生薄膜实现的柔性自适应气流传感器,该传感器由可逆微弹簧效应介导. 该研究发表在《先进功能材料》上。受蝙蝠翼膜具有独特气流感应能力的启发,NIMTE 的研究人员制备了石墨烯/单壁纳米管 (SWNTs)-Ecoflex 膜 (GSEM),该膜可以任意转移并随后适应各种平坦/弯曲和光滑/粗糙的表面。凭借可逆微弹簧效应,研究人员开发了一种基于 GSEM 的高灵敏度和自适应气流传感器。当施加气流时,夹层单壁碳纳米管的微尺度变形导致接触电阻的显着变化,赋予开发的基于 GSEM 的气流传感器优越的性能,包括超低气流速度检测极限 (0.0176 m s-1)、快速响应时间 (~1.04 s) 和恢复时间 (~1.28 s)。此外,研究人员设计了一系列气流传感器来区分应用气流刺激的幅度和空间分布。基于GSEM的气流传感器集成到无线车模系统中,可灵敏捕捉流速信息,实现运动方向的实时操控。这种基于微弹簧效应的气流传感系统在可穿戴电子和非接触式智能操控领域显示出巨大的潜力。
【关键词】仿生薄膜,GSEM,气流传感器
【电子信息】BluGlass 推出全新的隧道结激光二极管:热损失减少近一半(2021-08-18)
【摘要】 8月18日,贤集网讯,澳大利亚半导体制造技术和设备制造商 BluGlass 使用其专有的远程等离子体化学气相沉积(RPCVD)技术成功制造了隧道结激光二极管。该公司在一份新闻稿中表示,已概念验证这是“世界第一”。BluGlass 的 RPCVD 隧道结技术设计用于高功率产品,包括激光二极管和高亮度 LED。目前在工业中使用的GaN激光二极管的应用是通过在含镁层的光学和电阻损耗限制,p型层,这导致低的转换效率。这些效率通常在 40%到 45%的范围内,而基于 GaN 的 LED 的效率接近 90%。由于高电阻 p 型层,操作 GaN 激光二极管时消耗的功率几乎有一半以热量的形式损失,传统上需要在激光二极管中创建电路。BluGlass 的方法得益于低温、低氢 RPCVD 生长的独特优势;它可以消除对高电阻和性能损失 p 型层的需要。支持 RPCVD 的设计用 RPCVD 隧道结和第二个 n 型包覆层(称为双 n 波激光二极管)代替 p 型包覆层,这可能为未来显着提高激光二极管的性能铺平道路。
【关键词】二极管,BluGlass,热损失
【电子信息】我国科学家首次发现多拓扑荷特性“磁束子”,助力拓扑磁电子学研...(2021-08-06)
【摘要】 8月6日,集微网讯,据科技日报报道,中科院合肥研究院强磁场中心与合作者合作,在理论和实验上首次发现多拓扑荷特性“磁束子”,揭示了磁性材料中拓扑磁结构的多样性。研究成果日前发表在《自然·纳米技术》上。尽管已有“磁斯格明子袋”和“多拓扑态磁涡旋”等多拓扑态磁结构理论提出,但从未在实验上进行证实。合作团队首先通过三维微磁学计算模拟提出了一种由中间层“磁斯格明子袋”与表面层“多拓扑态磁涡旋”结合的三维多拓扑态磁结构,并将这种磁结构命名为“磁斯格明子束子”,简称“磁束子”。研究团队通过零磁场对斯格明子和螺旋磁畴混合态反转磁场的方法,成功地在实验上实现了新型“磁束子”拓扑磁结构,在这一磁结构中首次观察到具有不同磁拓扑荷的“磁束子”,并在此基础上研究了纳秒脉冲电流驱动下“磁束子”的运动行为。结果表明,多拓扑荷“磁束子”具有粒子行为,能够作为一个整体在电流驱动下运动,并且其运动轨迹与拓扑荷符号密切相关。这一成果将拓扑磁电子学研究对象从单位拓扑荷扩展到多拓扑荷,为未来开发多态存储、逻辑及信息处理器件提供了新的数据载体研究对象,有望开辟拓扑磁电子学研究新领域。
【关键词】拓扑磁电子,磁束子,多态存储
【电子信息】中科院院士在玻璃衬底上“异质外延”出准单晶氮化镓薄膜,系国际...(2021-08-02)
【摘要】 8月2日,集微网讯,中国科学院院士、北京大学/北京石墨烯研究院院长刘忠范与中科院半导体所研究员刘志强、北京大学物理学院研究员高鹏等合作,提出了一种纳米柱辅助的范德华外延方法,国际上首次在玻璃衬底上成功异质外延出连续平整的准单晶氮化镓薄膜,并制备了蓝光发光二极管(LED)。据悉,研究人员利用石墨烯的晶格来引导氮化物的晶格排列,在非晶玻璃上实现了氮化物的外延,得到了高质量的准单晶薄膜。他们进一步生长了蓝光LED结构,其内量子效率高达48.7%。此外,他们充分利用界面处弱的范德华作用力,将生长的外延结构机械剥离并制备了柔性的LED样品。刘忠范表示,这一成果是典型的“从0到1”式的原创性突破,为石墨烯等二维材料的产业化应用提供了新思路,有望发展为氮化物变革性制备技术,解决先进半导体发展技术瓶颈,在新型显示、柔性电子学等领域具有重要应用前景。同时,该技术通过异质外延减弱了氮化物对单晶衬底的依赖,对于扩大半导体外延衬底选择范围、丰富半导体异质外延概念、实现面向后摩尔时代的片上物质组装和异构集成,具有重要意义。
【关键词】中科院,玻璃衬底,蓝光LED
【电子信息】碳化硅色心自旋操控研究获重要进展,为基于碳化硅的量子器件提供...(2021-07-13)
【摘要】 7月13日,集微网讯,近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。中国科大消息显示,该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心Adam Gali教授合作,在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。据介绍,李传锋、许金时研究组利用之前所发展的离子注入制备碳化硅缺陷色心的技术制备了双空位色心阵列。进一步利用光探测磁共振技术在室温下实现单个双空位色心的自旋相干操控,并发现其中一类双空位色心(称为PL6)的自旋读出对比度为30%,而且单光子发光亮度每秒可达150k个计数。这两项重要指标相比碳化硅中硅空位色心均提升了一个数量级,第一次展现了碳化硅自旋色心在室温下具有与金刚石NV色心相媲美的优良性质,并且单色心电子自旋在室温下的相干时间长达23微秒。此外,研究团队还实现了碳化硅色心中单个电子自旋与近邻核自旋的耦合与探测,为下一步构建基于碳化硅自旋色心体系的室温固态量子存储与可扩展的固态量子网络奠定基础。由于高读出对比度和高单光子发光亮度在量子信息的许多应用中至关重要,该成果为基于碳化硅的量子器件开辟了一个新的发展方向。
【关键词】碳化硅,量子器件,新方向
【电子信息】台积电全球首创导入锗矽GeSi开发3D ToF切入光达传感器(2021-07-12)
【摘要】 7月12日,集微网讯,台积电成熟与先进制程同步扩产之际,也跨入利基型应用布局。其中,光达传感器(LiDAR)将从智能手机应用逐步走到自驾车市场,成为受到关注的新技术,但过去一直以砷化镓产业链为主,近期台积电打破这项传统,正和新兴IC设计公司合作,以半导体晶圆代工厂的角色切入光达市场,客户端最快今年下半年先导入手机应用。台积电目前是与新兴IC设计公司光程研创(Artilux)合作,利用65纳米GeSi制程生产光达传感器,也是全球首创导入先进材料“锗矽GeSi”作为感光材料,开发3D ToF技术。
【关键词】台积电,光达传感器,全球首创
【电子信息】5G毫米波技术新突破,反向散射技术将大幅降低设备成本(2021-07-07)
【摘要】 7月7日,集微网讯,近年来毫米波在各个领域都取得了突破性进展。但通常来说,5G毫米波设备一般需配置多个堆叠晶体管,成本较高,这也限制了其进一步应用。近日,据智东西报道,佐治亚理工学院、诺基亚贝尔实验室和赫瑞瓦特大学的研究人员已经找到了一种实现低成本反向散射无线电传输的方法即反向散射技术,该方法能够让设备实现“每秒GB”的5G传输速度。反向散射技术是指设备自身不产生信号,但是通过反射传输过来的信号,从而达到信息交换的目的。这一技术能够通过对单晶体管进行高阶调制,使设备减少对晶体管的需求来降低成本。并且能够提升毫米波在5G通信下的效果,减少信号衰弱。据悉该研究成果已于六月初在Nature Electronics杂志上发表。总结来说,该反向散射技术的突破将使设备成本更低,从而为5G物联网提供更具可扩展性和稳健性的通信系统。
【关键词】5G毫米波,技术突破,设备成本
【电子信息】宁波江丰电子超大规格热等静压设备正式投产,系国内首台(2021-07-02)
【摘要】 7月2日,集微网讯,6月30日,江丰电子超大规格热等静压设备投产仪式在宁波江丰热等静压技术有限公司举行。据余姚日报报道,这是国内首台超大规格热等静压设备。首炉高纯度钽靶也于当天顺利产出。热等静压设备是金属材料、粉末冶金领域中最高端的装备,在高温高压的环境下把各种粉末混合、加工,形成更新的材料。这次投产的超大规格热等静压设备是由江丰电子和川西机器联合自主研制而成,实现了完全国产化,相关技术参数均达到国际先进水平。设备有效热区工作高度4.5米,直径1.25米,最高加热温度可达1500℃,最大压力可达2000个大气压,相当于20000米深海底的压力,是制备高端液晶面板用大尺寸钼合金靶材、粉末冶金材料及航空航天等关键材料必备的国之重器。设备投产后,将促进热等静压技术在超高纯靶材制备的应用,中国电子材料产业可望跻身国际设备领先水平,补齐我国在该领域的设备短板,为我国电子材料领域提供了新的设备保障能力。
【关键词】江丰电子,静压设备,正式投产
【电子信息】云大半导体材料硫化铂光电特性研究获新突破,助力大面积电子器件...(2021-06-22)
【摘要】 6月22日,集微网讯,近日,云南大学材料与能源学院杨鹏、万艳芬团队经过持续研发,解决了类石墨烯材料大面积均匀少层硫化铂的合成及其结构和物理性能的一系列问题,为更丰富的应用场景器件开发提供支持,同时给行将终结的摩尔定律注入新的希望,提供极具潜力的半导体材料。石墨烯作为典型的二维纳米材料,具备化学、光、电、机械等一系列优良的特性而得到广泛应用,但石墨烯存在零带隙、光吸收率低等缺点,限制其更广泛地应用。与此同时,类石墨烯材料应运而生。当今二维材料共同面对的比如材料面积不大、不易转移等问题对半导体产业的发展形成了一定的影响。针对这些难题,云南大学材料与能源学院、云南省微纳材料与技术重点实验室杨鹏、万艳芬团队通过物理气相沉积和化学气相沉积相结合的方式,在合适的温度、压强等条件下,实现制备平方厘米级大面积少层、均匀的硫化铂材料,并表征了相关物理特性。据悉,这一研究成果为大面积电子器件的发展提供了新的思路与技术基础,并为未来拓展过渡金属硫族化合物的应用范围提供了重要参考。
【关键词】云南大学,半导体材料,特性研究
【电子信息】全球首款自主可控96核区块链芯片在京发布(2021-06-11)
【摘要】 6月11日,新浪科技讯,6月10日上午,全球首款96核区块链专用加速芯片和“长安链?协作网络”等重大成果在京发布,推出食品安全、物资采购、医疗健康、5G信息通信等应用场景。2021年1月27日,国内首个自主可控区块链软硬件技术体系“长安链”发布。“长安链”是国内首个自主可控区块链软硬件技术体系,具有全自主、高性能、强隐私、广协作的特性。本次发布的区块链专用加速芯片基于 RISC-V 开放指令集定制设计专用处理器内核,保障核心技术自主可控。以芯片为核心打造的超高性能区块链专用加速板卡,经过全面实测,可将区块链数字签名、验签速度提升 20 倍,区块链转账类智能合约处理速度提升 50 倍,为突破大规模区块链网络交易性能瓶颈提供硬科技支撑。芯片的强数据隐私保护能力,为实现“数据可用不可见”的落地提供了自主可控、高效实用的方案。据介绍,长安链正持续推进在重大民生、经济、社会治理等场景的应用,如数字人民币企业支付、电子政务跨省通办、冷链防疫、绿色减碳、司法存证等。
【关键词】自主可控,区块链芯片,应用场景
【电子信息】中国科大首次实现两个固态存储器间的量子纠缠(2021-06-04)
【摘要】 6月4日,C114网讯,来自中国科大的消息显示,中国科大郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组利用固态量子存储器和外置纠缠光源,首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠,演示了多模式量子中继,在量子存储和量子中继领域取得重大进展。据了解,远程量子纠缠传输是构建全球量子通信网络的核心任务,然而由于单光子在光纤传输中的指数级损耗问题,量子态在光纤中传输的距离被限制在百公里量级。为建立起全国乃至全球的量子网络,科学家们提出了量子中继方案,即将远程纠缠传输任务分解为多段短距离的基本链路,在基本链路上建立量子存储器之间的可预报纠缠,然后利用纠缠交换技术把量子纠缠扩展至目标距离。据介绍,此次演示实验中实现了4个时间模式的复用,使得纠缠分发的速率提升了4倍,实测的纠缠保真度达到了80.4%。该工作证实了基于吸收型量子存储构建量子中继的可行性,并首次展现了多模式复用在量子中继中的加速作用。
【关键词】中国科大,固态存储器,量子纠缠
【电子信息】晶体管效能提升超16%,台积电首推6纳米RF(N6RF)制程(2021-06-02)
【摘要】 6月2日,集微网讯,2日,2021年台积电技术论坛活动登场,并首次发表6纳米RF(N6RF)制程,将先进的6纳米逻辑制程所具备的功耗、效能、面积优势带入到5G射频(RF)与WiFi 6/6e解决方案。据介绍相较于前一世代的16纳米射频技术,N6RF晶体管的效能提升超过16%。N6RF可说是支持5G时代的先进射频技术。台积电指出,相较于4G,5G智能手机需要更多的硅晶面积与功耗来支援更高速的无线数据传输,5G让芯片整合更多的功能与元件,随着芯片尺寸日益增大,它们在智能手机内部正与电池竞相争取有限的空间。台积电表示,N6RF制程针对6GHz以下及毫米波频段的5G射频收发器提供大幅降低的功耗与面积,同时兼顾消费者所需的效能、功能与电池寿命,亦将强化支援WiFi 6/6e的效能与功耗效率。
【关键词】台积电,N6RF制程,晶体管效
【电子信息】超过一小时的光的相干存储的实现向量子存储器的应用迈出一大步(2021-05-24)
【摘要】 5月24日,集微网讯,由于光子在光纤中的损耗,地面上的远程量子分布受到其限制。远程量子通信的一个解决方案在于量子存储器:光子被存储在长寿命的量子存储器(量子闪存)中,然后通过量子存储器的运输来传输量子信息。考虑到飞机和高速列车的速度,将量子存储器的存储时间提高到几个小时的数量级是至关重要的。在《自然-通讯》上发表的一项新研究中,由中国科技大学李传锋教授和周宗权教授领导的研究小组将光存储器的存储时间延长到了1小时以上。它打破了德国研究人员在2013年实现的1分钟的记录,并向量子存储器的应用迈出了一大步。中国科技大学的研究人员在ZEFOZ场中采用了自旋波原子频率梳(AFC)协议,即ZEFOZ-AFC方法,成功实现了光信号的长效存储。动态去耦(DD)被用来保护自旋相干性和延长存储时间。该装置的相干性通过在存储1小时后实施类似时间轴的干扰实验得到验证,其保真度达到96.4%。该结果显示了相干光的巨大存储能力及其在量子存储器中的潜力。这项研究将光存储时间从几分钟的数量级扩大到几小时。它满足了量子存储器的光存储寿命的基本要求。通过优化存储效率和信噪比(SNR),研究人员有望在新的量子通道中通过经典载体传输量子信息。
【关键词】相干存储,量子存储器,应用突破
【电子信息】功耗仅为蓝牙1%的无线芯片面世(2021-05-19)
【摘要】 5月19日,电子工程世界讯,近日,总部位于华盛顿州西雅图的eeva Wireless Inc.宣布,他们突出了一款宣布反向散射(backscatter )无线芯片Parsair,用于流传输实时传感器数据。据介绍,该芯片数据消耗的功率仅为典型蓝牙收发器的1%。该公司声称,其Parsair芯片的功耗比典型的蓝牙收发器低100倍,并且在100米的距离内支持的数据速率高达1,000 kbps,而芯片的尺寸仅为1平方毫米。Jeeva说,由于它的低功耗和低成本,将使用户能够部署大量传感器,以实现新的应用。Jeeva的反向散射系统可与第三方无线电(例如附近的无线路由器)配合使用。Jeeva芯片使用该路由器信号的反射来传输数据。由于反射另一个源的RF信号比作为RF发射器消耗的功耗少得多,因此这种方法可以实现具有数十年电池寿命的无线通信。Jeeva芯片使反射的信号看起来像几种受支持的无线电协议中的任何一种的标准无线电数据包,使其易于与商品硬件和现有产品生态系统集成。该公司为一组有限的客户提供支持,并具有针对特定应用的参考设计。该公司计划在2021年下半年实现大批量供货。
【关键词】无线芯片,功耗降低,反射信号
【电子信息】中科院杂化铁电半导体研究取得新进展,为新颖铁电材料设计合成提...(2021-05-08)
【摘要】 5月8日,集微网讯,近年来,二维RP-型钙钛矿在该领域崭露头角,然而,其晶体结构中相邻的有机离子层之间通过范德华弱相互作用连接,不利于维持自身结构的稳定性。在实现RP-型晶格铁电性的前提下,如何消除或降低层间能隙、增强结构稳定性是该方向面临的一项挑战性课题。在前期工作基础上,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室“无机光电功能晶体材料”研究员罗军华团队提出了一种新颖的结构组装策略,通过引入柔性羧酸胺基元,利用氢键作用来消除/降低晶体结构中的能隙,从而增强铁电化合物的结构稳定性。结果表明,同构型反式异构体的羧酸根之间存在较强的O-H...O氢键结合力,将相邻有机阳离子层连接起来,有效降低了层间能隙,晶格稳定性得到显著提升。同时,羧酸胺基元的有序-无序转变诱导对称性破缺结构相变,对产生自发极化起到重要作用,变温单晶结构分析、非线性光学和电学等性能研究证实了材料的铁电效应。立足二维RP-型钙钛矿骨架,该化合物具有强烈的结构各向异性与面内自发极化效应。在偏振光照射下,表现出依赖于铁电性的体光伏特性,材料本征的二向色性比率达到~3.2,优于多数传统无机二维材料体系。该研究首次利用同构型反式异构体的结构基元设计二维RP-型铁电体,通过氢键作用消除/降低范德华能隙的策略为设计合成新颖铁电材料提供了重要参考。
【关键词】中科院,半导体研究,铁电材料
【电子信息】填补国内空白、整体达到世界先进水平,高德红外百万像素双波段探...(2021-05-07)
【摘要】 5月7日,集微网讯,近期,高德红外具有自主知识产权的百万像素双波段探测器已问世。据中国光谷消息,专家组评价其填补国内空白,整体达到世界先进水平,部分指标达到世界领先水平,使我国在红外探测器领域已基本不存在卡脖子问题。高德红外研发工程师刘蒙表示,早期红外成像核心器件——红外探测器,长期需要依赖进口。在2015年深圳光博会上,他发现国外某探测器供应商还在展览20微米规格的器件,而高德红外通过自主研发已将器件规格提升至17微米。公开资料显示,高德红外是一家专注于从事红外热像仪产品研发、生产和销售的企业。主要产品为红外热成像仪。公司通过自身积累的技术创新实力,以新民营经济的高速、高效创新机制为国防工业提供全系统国产化的新型高科技 WQ 系统,逐步完成了由政府装备类产品配套生产商向完整WQ系统提供商的转型发展,公司是国内首个取得完整WQ系统总体资质的民营企业。
【关键词】高德红外,双波段探测器,先进水平
【电子信息】首次实现,郑州大学研制出晶圆级大面积高质量g-CN薄膜可控制备(2021-04-25)
【摘要】 4月25日,北极星电力网讯,日前,郑州大学物理学院在石墨相氮化碳(g-CN)薄膜的可控制备和光电器件领域取得突破性进展,相关成果发表在Cell旗舰期刊《Matter》上。据了解,g-CN是一种类石墨烯二维碳基层状材料,被称为可见光催化领域的“圣杯”。然而,该材料虽可通过剥离处理及涂布制备薄膜,但其晶体质量、界面缺陷、表面粗糙度等均无法满足半导体光电器件的基本要求,阻碍了其在半导体器件领域的发展。因此,开发新的薄膜生长工艺,获得高质量g-CN薄膜对其在半导体器件领域的潜在应用非常重要。针对该问题,课题组提出采用气相传输辅助缩聚的思路,通过促进衬底表面的前驱体横向迁移,解决了传统高温气相合成工艺中的非平衡缩聚问题,首次实现了晶圆级大面积高质量g-CN薄膜的可控制备。同时,课题组开发出水辅助绿色湿法转移工艺,该工艺与现有微纳光刻工艺完全兼容,且以水为转移介质,无环境危害。在此基础上,课题组实现了基于g-CN薄膜的柔性大面积光电探测器阵列,并展示了其在成像领域的应用潜力。该研究解决了g-CN基半导体器件实现面临的材料大面积可控生长这一基础性问题,有望推动g-CN材料在半导体光电领域的应用发展。
【关键词】郑州大学,晶圆级,g-CN薄膜
【电子信息】北大在二维半导体单晶制备研究中获重要进展(2021-04-13)
【摘要】 4月13日,集微网讯,北京大学叶堉研究员课题组提出了一种利用相变和重结晶过程制备晶圆尺寸单晶半导体相碲化钼(MoTe2)薄膜的新方法。北京大学物理学院消息显示,实验中,研究组首先通过碲化磁控溅射钼膜的方法得到含有碲空位的晶圆尺寸多晶1T'相MoTe2薄膜。然后,通过定向转移技术将机械剥离的单晶MoTe2纳米片作为诱导相变的籽晶转移到1T'-MoTe2晶圆的正中央,通过原子层沉积的致密氧化铝薄膜隔绝1T'相MoTe2薄膜与环境中的Te原子接触抑制其他成核。随后在种子区域内打孔,使种子区域成为Te原子补给并维系1T'到2H相变的唯一通道,通过面内二维外延实现了单一成核相变生长的单晶薄膜。整个相变过程伴随着以异质界面处2H相MoTe2为模板的重结晶过程,使得相变后的整个薄膜的晶格结构和晶格取向与籽晶完全一致,最终得到晶圆尺寸的单晶MoTe2薄膜。将得到的晶圆尺寸单晶MoTe2作为模板,通过再次蒸镀钼膜以及再次碲化的方法,可以在垂直方向上实现对该晶圆的快速外延,制备二维半导体的块材单晶晶圆。据悉,以该薄膜为沟道材料,结合课题组之前发展的MoTe2相变工程方法制备的大面积1T'/2H/1T'相面内异质结场效应晶体管阵列,器件体现出100%的良率,并具有很好的电学性能,且其电学性能表现出很好的均一性。
【关键词】北大团队,二维半导体,单晶制备