金沙游戏电子材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告

报告时间：2023年10月19日下午13:30

报告人：邱晨光研究员（北京大学）

报告地点：金沙游戏电子逸夫技术科学楼A512

邀请人：刘锴老师

超越硅极限的弹道二维晶体管

报告简介：

国际半导体器件与系统路线图（The International Roadmap for Devices and Systems, IRDS）预测硅基晶体管的极限栅长为12 纳米，工作电压不小于0.6 伏，这定义了未来硅基芯片缩放结束时的最终集成度和功耗。然而，我们最新研究表明具有高热速度的硒化铟材料可以打破硅基缩放极限。本工作实现了三方面技术革新：采用高载流子热速度（更小有效质量）的三层硒化铟作沟道，实现了室温弹道率高达83%，为目前半导体场效应晶体管的最高值；解决了二维材料表面生长超薄氧化层的难题，制备出2.6纳米超薄双栅氧化铪，将器件跨导提升到6 毫西/微米；开创了掺杂诱导二维相变技术克服了二维器件领域金半接触的国际难题，将总电阻刷新至124欧姆•微米，满足集成电路未来节点对晶体管电阻的要求。我们制备了10纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管，首次使得二维晶体管实际性能超过Intel商用硅基Fin晶体管，并且将二维晶体管的工作电压降到0.5 伏，这也是迄今本征速度最快能耗最低的二维半导体晶体管。

报告人简介：

邱晨光，北京大学电子学院研究员，“博雅青年学者”。国家基金委“优青”（2021）、国家重点研发计划青年首席科学家（2021）。从事纳米电子器件方面研究，以第一作者和通讯作者在《科学》上发表论文两篇，《自然》上发表论文一篇。Science论文 “5纳米栅长碳纳米管晶体管”入选2017中国高校十大科技进展，2017中国100篇国际高影响论文。Science论文“狄拉克冷源晶体管”首次在国际上提出并实现冷源亚60超低功耗新器件机制，拓宽了超低功耗器件领域范围，入选2018全国科创中心标志性原创成果。Nature论文“弹道InSe晶体管”首次将二维晶体管的实际性能推进超过硅基极限。