根据比利时研究机构imec指出，设计人员可以选择采用2d非等向性(颗粒状速度更快)材料(如黑磷单层)，让摩尔定律(moore‘s law)扩展到超越5纳米(nm)节点。imec研究人员在semicon west期间举办的年度imec技术论坛(imec technology forum)发表其最新研究成果。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201707/362083.htm
imec展示的研究计划专注于实现高性能逻辑应用的场效电晶体(fet)，作为其core cmos计划的一部份。imec及其合作伙伴分别在材料、元件与电路层级实现协同最佳化，证实了在传输方向上可使用具有较小有效质量之2d非等向性黑磷单层的概念。这种黑磷夹层于低k电介质的介面层之间，并在高k电介质之上部署堆叠的双闸极，以控制原子级的薄层通道。
imec展示了10nm节点的协同最佳化方案，并表示该架构可以使用半伏特(《 0.5v)的电源和小于50埃(0.5nm)的有效氧化物厚度，使其fet在5nm节点以后持续扩展摩尔定律，以实现高性能逻辑应用。
研究人员预测，所展示的架构、材料和协同最佳化技术将有助于产生可靠的fet，且其厚度可一直降低至单原子级，闸极长度短于20埃，推动纳米线fet持续进展成为finfet的接班技术。imec目前正评估除了黑色荧光粉以外的其他材料作为主要的备选技术，将纳米线fet延伸到原子级2d通道。
根据imec，除了为fet延续摩尔定律的微缩规律以外，2d材料还有助于加强光子学、光电子学、生物感测、能量储存和太阳光电的发展。
imec的研究伙伴包括来自比利时鲁汶天主教大学(catholic university of leuven)和义大利比萨大学(pisa university)的科学家。这项研究的赞助资金来自欧盟(eu)的石墨烯旗舰(graphene flagship)研究计划以及imec core cmos计划的合作伙伴，包括globalfoundries、华为(huawei)、英特尔(intel)、美光(micron)、高通(qualcomm)、三星(samsung)、sk海力士(sk hynix)、sony semiconductor solutions和台积电(tsmc)共同赞助了这项计划。
有关这项研究的更多资讯刊载在《自然》(nature)科学报导的“基于finfet的2d材料-设备-电路协同最佳化可实现超大型技术制程”(material-device-circuit co-optimization of 2d material based fets for ultra-scaled technology nodes)，imec并在文中提供了为下一代10nm芯片高性能逻辑芯片选择材料、设计元件和最佳化性能的指导原则。
imec解释，在闸极长度低于5nm的情况下，与闸极堆叠有关的2d静电特性所带来的挑战，更甚于2d fet材料直接源极到漏极的穿隧作用。
来源：集微网
