研究人員發(fā)現(xiàn)降低GaAs電路成本的新方法

MIT研究人員發(fā)現(xiàn)一種用于大規(guī)模生產(chǎn)高貴電路的新型「復(fù)制/貼上」方法，<接下來。制造上覆石墨稀的「供體」晶圓后，采用「沉積－剝離」的方式，降低電路與下層晶圓的本錢。

美國麻省理工學(xué)院(MIT研究人員近發(fā)明了一種用于大規(guī)模生產(chǎn)高貴電路的新型「復(fù)制/貼上」(copy/past方法。這項(xiàng)技術(shù)是制造上覆石墨稀的「供體」(donor晶圓后，采用「沉積－剝離」(復(fù)制/貼上)方式，從而降低電路與下層晶圓的本錢。

該技術(shù)能有助于制造商以較簡單且低成本的方式，結(jié)合硅(Si以及諸如用于晶體管管信道的砷化鎵(GaA 等昂貴材料。

麻省理工學(xué)院教授JeehwanKim表示，「我利用了石墨烯的強(qiáng)度及其潤滑的特質(zhì)，而非其電氣性能，因而可制造高貴資料的極薄電路，從而大幅降低使用特殊資料的總成本。」

例如，目前，英特爾(IntelIBM等許多制造商正致力于硅晶圓上生長GaA 晶體管信道，但由于硅與GaA 之間的晶格無法匹配，終究無法達(dá)到高質(zhì)量的結(jié)果。然而，據(jù)Kim表示，采用遠(yuǎn)程外延的方式，能夠分別從石墨烯頂部供體晶圓剝離的GaA 薄層上制造這些GaA 信道，并接合于硅晶圓上，而不至于造成任何晶格不匹配的問題。

研究人員利用僅堆積單原子層厚的石墨烯單層方式，形成了供體晶圓。由于石墨烯接合至供體晶圓頂部且「可滑動(dòng)」，因而可在此堆棧頂部制造高貴的資料薄層，而又不至于黏在該供體晶圓上。Kim研究團(tuán)隊(duì)再從供體晶圓上簡單地剝離昂貴的頂部半導(dǎo)體層，然后移植到低廉的基板(例如硅基板)上。這種低成本的基板甚至可用芯片中的源極與汲極制圖，然后進(jìn)行蝕刻而將GaA 信道添加到其他CMOS電路。由于不存在晶格不匹配的問題，所取得具有GaA 信道的硅晶晶體管將逾越今所用的任何硅信道晶體管。

研究人員在石墨烯上生長發(fā)光二極管(LED剝離后再放置于另一基板上 來源：MIT

由于石墨烯比鋼強(qiáng)600倍，而且能與下方供體晶圓緊密地接合，使得這一過程得以不時(shí)地重復(fù)，如同用于大規(guī)模生產(chǎn)橡膠車輪的鋼模具，有助于石墨烯大量生產(chǎn)結(jié)合特殊資料的CMOS晶圓。這些特殊資料自身還可用于LED太陽能電池、高功率晶體管或其他組件。研究團(tuán)隊(duì)宣稱，單供體晶圓采用這種「復(fù)制-貼上」的方式目前還沒有次數(shù)的限制。

該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了采用特殊資料降低本錢的可行性，包括GaA 磷化銦(InP和磷化鎵(GaP等特殊材料，還將特殊材料的主動(dòng)層移植到低成本的軟性基板上，勝利地制造出LED

從硅晶圓上剝離鎳薄膜，展現(xiàn)使用2D資料轉(zhuǎn)換晶圓制程的概念 來源：Jose-LuiOlivar/MIT

接下來，研究人員計(jì)劃嘗試用于服裝和其他穿戴式材料上的技術(shù)，并試圖堆棧多層以發(fā)明更復(fù)雜的組件。

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