中科院金屬研究所的信息顯示，在山西大學(xué)韓拯教授領(lǐng)銜下，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所李秀艷研究員、遼寧材料實(shí)驗(yàn)室王漢文副研究員、中山大學(xué)侯仰龍教授、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)周武教授等參與合作，提出了一種全新的基于界面耦合（理論表明量子效應(yīng)在其中起到關(guān)鍵作用）的p-摻雜二維半導(dǎo)體方法，為后摩爾時(shí)代未來(lái)二維半導(dǎo)體器件的發(fā)展提供了思路。

隨著半導(dǎo)體工藝制程不斷逼近亞納米物理極限，發(fā)展垂直架構(gòu)的多層互連CMOS邏輯電路，從而獲得三維集成技術(shù)的突破，是國(guó)際半導(dǎo)體領(lǐng)域積極探尋的新路徑之一。由于硅基晶體管制備工藝采用單晶硅表面離子注入的方式，很難實(shí)現(xiàn)在一層離子注入的單晶硅上方再次生長(zhǎng)或轉(zhuǎn)移單晶硅。雖然可以通過(guò)三維空間連接電極、芯粒等方式提高集成度，但是關(guān)鍵的晶體管始終分布在最底層，無(wú)法獲得z方向的自由度。新材料、或顛覆性原理因此成為備受關(guān)注的重要突破點(diǎn)。

圖片來(lái)源：中科院金屬所

韓拯教授等研究人員提出的新方法采用界面效應(yīng)的顛覆性路線，工藝簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定、并且可以有效保持二維半導(dǎo)體本征的優(yōu)異性能。進(jìn)一步，利用垂直堆疊的方式，制備了由14層范德華材料組成、包含4個(gè)晶體管的互補(bǔ)型邏輯門(mén)NAND以及SRAM等器件（如圖所示）。這一創(chuàng)新方法打破了硅基邏輯電路的底層“封印”，基于量子效應(yīng)獲得了三維（3D）垂直集成多層互補(bǔ)型晶體管電路，

該研究成果以“Van der Waals polarity-engineered 3D integration of 2D complementary logic”為題于2024年5月29日在Nature雜志在線發(fā)表。

 （來(lái)源：集微）