今天小編分享的科技經驗：最先進芯片要來了？美科學家成功研發高性能二維半導體晶圓，歡迎閱讀。
财聯社 9 月 20 日訊（編輯 黃君芝）今天的半導體行業正在努力應對三重任務：提高計算能力，減小芯片尺寸，并控制好功率。為了滿足這些需求，該行業必須找到超越矽性能的替代品，生產适合日益增長的計算設備。
矽最大的缺點之一是它不能做得很薄，因為它的材料特性基本上局限于三維空間。由于這個原因，二維半導體——薄到幾乎沒有厚度（幾乎可以忽略不計），已經成為科學家、工程師和微電子制造商感興趣的對象。
更薄的芯片組件将對設備中的電流提供更好的控制和精度，同時降低供電所需的能量。二維半導體也有助于将芯片的表面積保持在最小。但直到最近，制造這種材料的嘗試都沒有成功。
某些二維半導體本身表現良好，但需要相當高的溫度來沉積，它們破壞了底層的矽芯片。其他的可以在矽兼容的溫度下沉積，但它們的電子特性（能量使用、速度和精度）都不太适合。有些符合溫度和性能要求，但在工業标準尺寸下無法達到必要的純度。
現在，美國賓夕法尼亞大學工程與應用科學學院的研究人員已經将一種高性能的二維半導體制成了全尺寸、工業規模的晶圓。此外，半導體材料硒化铟（InSe）可以在足夠低的溫度下沉積，從而可以與矽芯片集成。
最新研究結果已于近期發表在了《物質》雜志上。
" 半導體制造是一個工業規模的制造過程，" 研究人員說，" 除非你能在工業規模的晶圓上生產，否則你不會有一種可行的材料。批量生產的芯片越多，價格就越低。但材料也必須是純淨的，以确保性能。這就是矽如此普遍的原因——你可以在不犧牲純度的情況下大量生產它。"
長期以來，铟硒一直被認為是先進計算芯片的二維材料，因為它的電荷攜帶能力非常好。但是，生產足夠大的铟硒薄膜已經被證明是相當棘手的，因為铟和硒的化學性質傾向于以幾種不同的分子比例結合，呈現出每種元素不同比例的化學結構，從而損害了其純度。
而該團隊克服了這些障礙。研究人員表示，" 對于先進的計算技術而言，二維铟硒的化學結構需要恰好是兩種元素之間的 50:50。所得到的材料需要在大面積條件下具有均勻的化學結構才能起作用。"
除了化學純度外，該團隊還能夠控制和調整材料中晶體的方向，通過為電子傳輸提供無縫環境，進一步提高半導體的質量。
" 半導體材料的兩個最重要的品質是化學純度和晶體秩序，最重要的工業品質是可擴展性。而這種材料符合所有條件。" 他們說。
（财聯社 黃君芝）
