二维半导体三维集成研究取得新成果
经过数十年发展，半导体工艺制程不断逼近亚纳米物理极限，但传统硅基集成电路难以依靠进一步缩小晶体管面内尺寸来延续摩尔定律。发展垂直架构的多层互连CMOS逻辑电路，从而获得三维集成技术的突破，是国际半导体领域积极探寻的新路径之一。由于硅基晶体管制备工艺采用单晶硅表面离子注入的方式，较难实现在一层离子注入的单晶硅上方再次生长或转移单晶硅。虽然可以通过三维空间连接电极、芯粒等方式提高集成度，但是关键的晶体管始终分布在最底层，无法获得z方向的自由度。近日，山西大学教授韩拯、中国科学院金属研究所研究员李秀艳、辽宁材料实验室副研究员王汉文、中山大学教授侯仰龙、中国科学院大学教授周武等合作，提出了全新的基于界面耦合（理论表明量子效应在其中起到关键作用）的p-掺杂二维半导体方法。该方法采用界面效应的颠覆性路线，工艺简单、效果稳定、可以有效保持二维半导体本征的优异性能。进一步，利用垂直堆叠的方式，该研究制备了由14层范德华材料组成包含4个晶体管的互......阅读全文
硅是分子晶体还是原子晶体
晶体硅是原子晶体，无定形硅是分子晶体。两者的差异在晶体硅是很纯的，具有很高的熔点，无定形硅通常是混合物，不具有固定熔点。
硅的晶体结构
两个面心立方结构相互套构而成，其中一个面心立方结构沿另一个的体对角线平移1/4。
含硅（Si）的晶体都是原子晶体吗
1、单质硅，二氧化硅是原子晶体。2、硅酸钠是离子晶体。3、四氯化硅和四氢化硅的晶体，是分子晶体。由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合，故原子晶体：①熔、沸点很高，②硬度大，③一般不导电，④难溶于溶剂。常见的原子晶体：常见的非金属单质，如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等；某些非金属化合物，
碳纳米晶体管性能首次超越硅晶体管
据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道，该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管，首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑，将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。 碳纳米管管壁只有一个原子厚，是最好的导电材料之一，
什么是硅基负极材料？
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压（以及更少的辅助组元），是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低，性能提升对电池（单体）作用显著；负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于（约10倍）已逼近性能极限的石墨，有望成为高能量密度锂电池的
全球最小晶体管抛弃硅材料
北京时间10月7日晚间消息，美国劳伦斯伯克力国家实验室(以下简称“伯克力实验室”)教授阿里-加维(Ali Javey)领导的一个研究小组日前利用碳纳米管和一种称为二硫化钼的化合物开发出了全球最小的晶体管。 晶体管由三个终端组成：源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。电流从
铒原子首次集成到硅晶体内
德国科学家首次将拥有特殊光学特性的铒原子集成到硅晶体内，这些原子可通过通信领域常用的光连接起来，使其成为未来量子网络的理想构建块。最新实验结果在没有复杂冷却的条件下获得，且基于现有硅半导体生产工艺，因此适用于构建大型量子网络。相关研究刊发于最新一期《物理评论X》杂志。 量子网络可通过使用光
硅基光子晶体载体上RuO2纳米结构催化高效CO2光转换
CO2在与H2相互反应的[Ru(110)]-1表面吸附的示意图 CO2的阳光驱动催化加氢是产生有用化学品和燃料的重要反应，如果在工业规模下运行，可以减少温室气体向大气中的二氧化碳排放。近日，加拿大多伦多大学Geoffrey A. Ozin教授（通讯作者）介绍了在三维硅基光子晶体载体上高分散的纳
硅基负极材料的性能特点
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压（以及更少的辅助组元），是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低，性能提升对电池（单体）作用显著；负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于（约10倍）已逼近性能极限的石墨，有望成为高能量密度锂电池的
我国实现相同工艺器件集成度翻倍并获卓越性能
12月9日，《自然—电子学》发表复旦大学微电子学院教授周鹏、研究员包文中及信息科学与工程学院研究员万景团队的论文。研究人员设计出一种晶圆级硅基二维互补叠层晶体管，可以在相同的工艺节点下，实现器件集成密度翻倍，并获得卓越的电学性能。硅基二维叠层晶圆级制造与器件结构 受访者供图传统集成电路技
微电子所太赫兹晶体管研究取得新进展
InP基太赫兹晶体管的(a)直流与(b)高频特性 太赫兹波（T-ray，0.1–10 THz）在公共安全、无损检测、射电天文、环境监测、宽带通信、空间探测、生物医学等方面具有重要的应用前景，高性能太赫核心器件的研制是太赫兹技术在实用化进程中的关键环节。近日，中国科学院微电子研究所
北京碳纳米管集成电路研制取得重大进展
碳纳米管器件和集成电路因速度、功耗等方面优势，被认为是未来最有可能替代现有硅基集成电路，延续摩尔定理的信息器件技术之一。经过近20年的研究，碳纳米管电子学在器件物理、器件制备和优化、简单集成电路和系统演示方面取得长足进展。 然而，受限于材料和加工工艺问题，碳纳米管晶体管的制备规模、成品率和均匀
“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术
据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道，奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法，可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”，制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。 石墨烯是从石墨材料中剥离出来
为何选择硅基微流控芯片？
第一种应用于微流控芯片的材料是硅，虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为：* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而，硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理，因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时，硅展现出明显的不透光性。此外，由
硅基全电池的其他重要参数
初始库仑效率（ICE）是全电池设计的关键，因为它对活性材料的利用率起着决定性的作用，从而影响适用电池的总重量。然而，大多数关于硅负极LIBs的研究都集中在实验室。在实验研究中，通常采用金属锂作为对电极，但锂通常过量，这使得第一次嵌锂过程中SEI膜形成和副反应引起的Li+损失不会显着恶化循环稳定性。在
新研究实现硅基非传统超导
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500710.shtm近日，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）副教授明方飞与南方科技大学副教授王克东团队、美国田纳西大学教授Weitering团队等合作，在硅基拓扑超导研究方面取得重要进展。相关研究成
美寻找到低温生产晶体硅的新途径
美国密歇根大学研究人员1月24日表示，他们开发出一种低温制造晶体硅的新途径，有望让计算机和太阳能电池更便宜更环保。 二氧化硅约占地壳总量的40%，但是将二氧化硅转变成晶体硅的工业方式不仅成本高，同时极端的加工条件带来了严重的环境污染。密歇根大学化学和应用物理教授史蒂芬·马尔多纳多说，目前现
可生物降解的柔性硅晶体管
2015年6月30日华盛顿--当今，随着新科技不断为人们带来的越来越多的便利，便携式电子产品的用户日益频繁地更新他们的电子用品。2012年美国环境保护局（the U.S. Environmental Protection Agency）的一篇报告表明每年约有一亿五千万移动电子产品被丢弃，其中只有
美用无害纳米硅晶体制造“电子墨水”
7月30日报道，美国科学家已经克服了由廉价、耐用且无毒的化学材料制成电子设备和太阳能电池的技术障碍。这意味着成本仅几美元的电子触摸板和便宜的太阳能电池离我们更近了。研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。 该研究的合作者之一、明尼苏达大学的机械工程学教授乌维·科特沙根表示：“最新技术让发
硅中嵌入锗晶体可有效阻止热传导
据德国莱布尼茨固态与材料研究所网站报道，近日，该所参与的一个德法联合研究小组通过在硅材料中嵌入锗纳米晶体，有效地阻止了热传导，使其可用于温差发电，开创了硅材料新的应用领域。最新一期的《自然·材料》杂志报道了这个或将带来突破的成果。 硅是微电子的关键材料。如果没有硅，我们今天
超越硅极限二维晶体管诞生
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497868.shtm“在弹道输运晶体管中，电子像子弹一样穿过沟道没有受到碰撞，能量没有被散射损失掉，所以弹道率越高的器件，能量利用效率更高。”近日，北京大学电子学院研究员邱晨光向《中国科学报》解释。随着硅
石墨烯“表亲”硅烯晶体管首秀
2月初，研究者揭示了第一块硅烯晶体管的相关细节，如果这种硅薄层结构能应用于电子设备的制造，可能会推动半导体工业实现终极的微型化。 七年前，硅烯还只是理论家的一个梦。在对石墨烯（单原子层厚度、蜂巢状的碳材料）的狂热兴趣的驱动下，研究者推测硅原子也许也能形成类似的层状结构。而如果这种硅薄层结构能应
微电子所在新型硅基环栅纳米线MOS器件研究中取得进展
近日，中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心在面向5纳米以下技术代的新型硅基环栅纳米线（Gate-all-around silicon nanowire，GAA SiNW）MOS器件的结构和制造方法研究中取得新进展。 5纳米以下集成电路技术中现有的FinFET器件结构面临诸多挑战。环栅
高效晶体硅太阳能电池研究有突破
经过在8月初的论证，中科院微电子研究所在基于下转换原理的高效晶体硅太阳能电池研究中取得进展。 世界光伏新能源产业近几年飞速发展，晶体硅光伏电池仍处于主流地位，占据78%的市场份额。据业界预测，未来10至15年之内晶体硅光伏电池仍将占据市场主导地位。晶体硅电池的理论极限效率为31
新方法“刻”出最快柔性硅晶体管
美国威斯康星大学麦迪逊分校的科研团队，在20日出版的《科学报告》杂志上撰文称，他们使用一种独特方法，研制出了处理速度最快的柔性硅基晶体管，能无线传输数据和能量，有望用在包括可穿戴电子设备和传感器等在内的诸多领域。 目前这一柔性硅晶体管的截止频率为创纪录的38吉赫兹（GHz），而模拟表明，其最
新方法“刻”出最快柔性硅晶体管
美国威斯康星大学麦迪逊分校的科研团队，在4月20日出版的《科学报告》杂志上撰文称，他们使用一种独特方法，研制出了处理速度最快的柔性硅基晶体管，能无线传输数据和能量，有望用在包括可穿戴电子设备和传感器等在内的诸多领域。 目前这一柔性硅晶体管的截止频率为创纪录的38吉赫兹（GHz），而模拟表明，其
新型二维晶体材料硅烯研究取得进展
寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率)，有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。近年来, 中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(
全碳运算元件有望取代硅晶体管
据物理学家组织网近日报道，美国科学家提出一种完全用碳制成运算元件的设计方案。他们表示，这一元件未来能被制造得比硅晶体管更小，且性能更好，有望替代硅晶体管，大大提升计算机的运算速度。研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。 现有电子设备离不开晶体管，这种微小的硅结构器件类似开关，能打开和关闭电
硅基混合能源电池研究取得重要进展
在过去十年里，由于能源危机和全球变暖现象的出现，可再生能源和绿色能源的利用引起了广泛的关注。硅基太阳能电池以其低成本、高性能和大规模生产等特点得到人们的广泛肯定。 硅太阳能电池是目前最成熟的太阳能电池技术之一。光调控是一种有效提升太阳能电池性能的方法，如通过增强光吸收能力和制造各种金字塔表
王曦：领航高端硅基产业蓝海
王曦，中国科学院院士，我国著名半导体材料学专家，中科院上海微系统与信息技术研究所所长、我国高端集成电路衬底材料的主要开拓者和领军人物。3月23日，他在上海科技奖励大会上获得了2017年度科技功臣奖。 在中国，如果提到高端硅基SOI材料研发和产业化，业内人士都会提到一个名字——王曦。 王曦，中