中國科學(xué)院大學(xué)教授周武課題組與合作單位共同研究，提出了一種全新的基于界面耦合的p型摻雜二維半導(dǎo)體方法，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，為后摩爾時代未來二維半導(dǎo)體器件的發(fā)展提供了思路。近日，該項由中國科學(xué)家主導(dǎo)的半導(dǎo)體領(lǐng)域新成果登上《自然》雜志。

經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，半導(dǎo)體工藝制程已逐漸逼近亞納米物理極限，傳統(tǒng)硅基集成電路難以依靠進(jìn)一步縮小晶體管面內(nèi)尺寸來延續(xù)摩爾定律。發(fā)展垂直架構(gòu)的多層互連CMOS邏輯電路以實現(xiàn)三維集成技術(shù)的突破，已成為國際半導(dǎo)體領(lǐng)域積極探尋的新方向。

由于硅基晶體管的現(xiàn)代工藝采用單晶硅表面離子注入的方式，難以實現(xiàn)在一層離子注入的單晶硅上方再次生長或轉(zhuǎn)移單晶硅。雖然可以通過三維空間連接電極、芯粒等方式提高集成度，但是關(guān)鍵的晶體管始終被限制在集成電路最底層，無法獲得厚度方向的自由度。新材料或顛覆性原理因此成為備受關(guān)注的重要突破點。

近日，中國科學(xué)院大學(xué)教授周武課題組與山西大學(xué)教授韓拯課題組、遼寧材料實驗室副研究員王漢文課題組、中山大學(xué)教授侯仰龍課題組、中國科學(xué)院金屬研究所研究員李秀艷課題組等合作，提出了一種全新的基于界面耦合的p型摻雜二維半導(dǎo)體方法。

近日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然》雜志。中國科學(xué)院金屬所研究生郭藝萌、博士后李江旭，山東大學(xué)教授詹學(xué)鵬，中國科學(xué)院大學(xué)研究生王春雯，上海科技大學(xué)研究生李敏為論文共同第一作者。李秀艷、侯仰龍、周武、王漢文、韓拯為論文共同通訊作者。