中国科学家在半导体领域获突破

发展垂直架构的多层互连CMOS逻辑电路以实现三维集成技术的突破，已成为国际半导体领域积极探寻的新方向。

由于硅基晶体管的现代工艺采用单晶硅表面离子注入的方式，难以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被限制在集成电路最底层，无法获得厚度方向的自由度。新材料或颠覆性原理因此成为备受关注的重要突破点。

近日，中国科学院大学教授周武课题组与山西大学教授韩拯课题组、辽宁材料实验室副研究员王汉文课题组、中山大学教授侯仰龙课题组、中国科学院金属研究所研究员李秀艳课题组等合作，提出了一种全新的基于界面耦合的p型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，并且可以有效保持二维半导体本征的优异性能。在此基础上，该研究团队利用垂直堆叠的方式制备了由14层范德华材料组成、包含4个晶体管的互补型逻辑门NAND以及SRAM等器件

据“ 中国科学院大学”介绍，该研究成果打破了硅基逻辑电路的底层“封印”，基于量子效应获得了三维（3D）垂直集成多层互补型晶体管电路，为后摩尔时代未来二维半导体器件的发展提供了思路。目前，该项由中国科学家主导的半导体领域新成果登上《自然》杂志。