“原子纸”能把材料汽化,边缘能变干整;再搞各向异性热刻蚀把边缘变成生长前沿。

咱们来聊聊这块儿领域里的新鲜事儿。虽然硅芯片靠着摩尔定律一路冲到了极限,到了2020年的时候,那种栅长快摸到10纳米的样子,可表面的悬空键就开始捣乱,像陷阱一样把载流子迁移率都给吃没了。好在2020年国际设备与系统路线图(IRDS)盯上了“原子纸”一样的二维材料(TMDs),因为它只有一个原子那么厚,表面也没悬空键,1到3纳米的尺度就能搞定短沟道效应,直接被点名是以后1.5纳米节点的潜力股。不过这些个二维材料搞起来确实难,因为制备单层异质结阵列最关键的就是原子级精度。老一套光刻加刻蚀的打法,在二维材料表面要么留下不干净的东西,要么让外延随机成核,“精准”这两个字根本就别想了。 这回段曦东教授课题组琢磨出了个新路子:用激光瞬间把材料汽化,边缘能变干整;再搞各向异性热刻蚀把边缘变成生长前沿;最后反向气流把材料沿着边缘横向长出来。这套组合拳直接把污染、损伤和随机成核这些拦路虎都给收拾了。咱们拿高分辨球差透射电子显微镜一照,晶格条纹直得跟琴弦一样,一点错位污染都没有。电子带隙什么的也都能在纳米尺度上随意调控。 这些研究不光是在实验室搞出来玩的,未来走向生产线的可能性很大。镶嵌异质结构能系统地调节化学成分和晶格应变,等于在原子薄的二维晶体里嵌入了我们想设计的电子景观。这篇论文是段曦东教授带着张正伟、黄子为、李佳这些青年骨干一起搞出来的,还请来了加州大学洛杉矶分校段镶锋教授、湖南大学刘松教授以及中国科技大学林岳研究员一起合作。项目的经费可是拿了国家自然科学基金、湖南省创新群体项目还有国家“双一流”经费来输血的。