2020年6月26日
一个国际研究团队,隶属于UNIST推出了一种新型材料,可以使重大飞跃电子设备的小型化。在著名的杂志上发表自然这项研究代表了未来电子产品的一个重大成就。
这个突破来自一个研究,由教授可能Suk胫骨(自然科学学院,UNIST)和主要从三星先进技术研究院的研究员Hyeon-Jin Shin博士(我们),与石墨烯旗舰剑桥大学的研究人员合作(英国)和加泰欧洲杯线上买球罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2、西班牙)。
在这项研究中,研究小组成功地证明了非晶态氮化硼的合成薄膜(十亿)与极低的介电常数和高的击穿电压和优越的金属屏障属性。研究小组指出,这种新材料制作的巨大的潜力在下一代的电子电路互连绝缘体。
在持续的过程逻辑和内存设备小型化的电子电路,减少interconencts的维度——金属线,连接不同的设备组件的芯片——是至关重要的保证设备的改进性能和更快的响应。
广泛的研究工作一直致力于减少了互联的阻力,因为电介质的集成使用互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的过程已经被证明是非常具有挑战性的。
根据研究小组,需要互连隔离材料不仅要具备低相对介电常数(称为k值),但也应该是热,化学,机械稳定。欧洲杯足球竞彩
已经有一个正在进行的任务来获得材料ultra-low-k(相对介电常数或低于2)避免欧洲杯足球竞彩了人工的毛孔在薄膜半导体行业在过去的20年。
几次了发展所需的材料特性,然而这些材料未能成功集成在互联由于机械性能差或化学稳定性差欧洲杯足球竞彩的集成,使可靠性故障。
在这项研究中,联合的研究已经成功地证明了Back-End-ofthe-Line (BEOL)兼容的方法发展非晶氮化硼与电介质材料及其性能(十亿)。特别是,他们在硅基片上合成纳米薄约十亿,使用低温远程电感耦合plasma-chemical蒸汽沉积(ICP-CVD)。
由此产生的材料显示极低的介电常数在1.78,低于30%目前绝缘体的介电常数。
在这项研究中,联合的研究已经成功地证明了Back-End-ofthe-Line (BEOL)兼容的方法发展非晶氮化硼与电介质材料及其性能(十亿)。特别是,他们在硅基片上合成纳米薄约十亿,使用低温远程电感耦合plasma-chemical蒸汽沉积(ICP-CVD)。
由此产生的材料显示极低的介电常数在1.78,低于30%目前绝缘体的介电常数。
“我们发现,温度是最重要的参数与理想的十亿年的电影《沉积发生在400°C,”说Seokmo香港在自然科学的博士项目,这项研究的第一作者。欧洲杯线上买球“这材料ultra-low-k可能性也体现高击穿电压和优越的金属屏障属性,使电影实际电子应用程序非常有吸引力。”
Angle-dependent靠近边缘x射线吸收精细结构(NEXAFS)测量部分electron-yield (PEY)模式在浦项市光Source-II 4 d光束线也被用于调查十亿年的化学和电子结构。他们的研究结果表明,不规则,随机的原子排列导致介电常数的值下降。
新材料也表现优异的高强度的力学性能。此外,研究人员测试了扩散势垒区十亿年的性质非常恶劣的条件,他们发现它可以防止金属原子迁移互联绝缘子。
这一结果将有助于解决一个长期存在的问题CMOS集成电路制造的互联,使进一步miniaturaization电子设备。
“发展的电、机械和热性能强劲材料(k < 2)一直在技术上具有挑战性的,”欧洲杯足球竞彩从三星先进技术研究院的博士说Hyeon-Jin胫骨(我们)。“我们的研究也是一个很好的例子,显示了公司和学术机构共同努力创建更大的协同效应。”
“我们的研究结果表明,非晶相对应的二维六方BN为高性能电子介质材料具有理想的性能特征,“Shin教授说。“如果他们是商业化,它将是一个巨大的帮助在克服危机迫在眉睫的半导体行业。”
Manish Chhowalla教授在石墨烯旗舰伙伴剑桥大学,英国和教授斯蒂芬罗氏从加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2),西班牙也参与了这项研究。欧洲杯线上买球这项研究结果已经发表在权威杂志,自然2020年6月24日。
他们的工作已经由三星电子,肠易激综合症,和格兰特中心的高级软电子在全球前沿研发项目通过国家科技部和ICT研究基金会,韩国。欧洲杯线上买球
期刊引用
Seokmo香港,Chang-Seok Lee Min-Hyun李,等,“超低介电常数非晶氮化硼,”自然,(2020)。DOI: 10.1038 / s41586 - 020 - 2375 - 9
来源:https://www.unist.ac.kr/