Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Bắc Kinh vừa đưa ra giải pháp đổi mới nhằm khắc phục các giới hạn công nghệ trong việc nâng cao hiệu suất chip. Thay vì sử dụng máy quét hiện đại và silicon truyền thống, nhóm nghiên cứu đã chuyển hướng sản xuất bóng bán dẫn bằng các phương pháp đơn giản hơn. Đây là bước tiến quan trọng có thể định hình tương lai của ngành công nghiệp vi điện tử.
Việc phát triển chất bán dẫn 2 nm và các quy trình tiên tiến hơn thường liên quan đến công nghệ quang khắc EUV cùng với kiến trúc bóng bán dẫn mới. Điều này không chỉ đòi hỏi chi phí phát triển mà còn cả chi phí sản xuất rất cao. Thậm chí, dù Trung Quốc có khả năng đầu tư, họ vẫn phải đối mặt với những rào cản nghiêm ngặt từ Mỹ và các đối tác liên quan đến xuất khẩu thiết bị công nghệ tiên tiến. Đặc biệt, máy quét EUV và phiên bản hiện đại của máy quét DUV 193nm không được phép xuất khẩu sang Trung Quốc.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Bắc Kinh đã phát triển thành công quy trình sản xuất bóng bán dẫn 2D độc đáo, không sử dụng silicon. Mặc dù ban đầu họ đối mặt với thách thức lớn từ lệnh trừng phạt, sự sáng tạo và quyết tâm của họ đã dẫn đến một bước đột phá trong công nghệ. Đặc biệt, các thiết bị thông dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn hiện tại hoàn toàn có thể áp dụng để sản xuất những bóng bán dẫn “hoàn toàn mới” này. Dù sản phẩm hiện chỉ đang được thử nghiệm trên dây chuyền của trường, quy trình sản xuất không đòi hỏi công nghệ tân tiến, mở ra cơ hội tối ưu hóa trong tương lai gần.
Hình ảnh minh họa về bóng bán dẫn 2D đã thu hút sự chú ý của giới nghiên cứu, đặc biệt là từ Đại học Bắc Kinh. Các nhà khoa học tại đây đang tìm hiểu những ứng dụng tiềm năng của công nghệ này, hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực điện tử và vật liệu. Với khả năng tối ưu hoá hiệu suất, bóng bán dẫn 2D có thể là chìa khóa dẫn đến những tiến bộ đột phá trong tương lai. Hãy cùng khám phá những thông tin mới nhất về công nghệ này trong các bài viết tiếp theo trên Website của chúng tôi.
Một nhóm nghiên cứu đã phát hiện rằng oxit bismuth là giải pháp tối ưu cho những thách thức trong ngành bán dẫn. Vật liệu này đã được áp dụng cho các kênh và cổng của bóng bán dẫn, với Bi₂O₂Se cho kênh và Bi₂SeO₅ cho cổng. Nhờ vào đặc tính nổi bật, chúng có khả năng được ứng dụng lên chất nền một cách đồng nhất và với các lớp mỏng, giúp tăng cường tính ổn định cũng như khả năng lặp lại trong quá trình sản xuất. Bóng bán dẫn sử dụng Bi₂O₂Se và Bi₂SeO₅ thuộc loại 2D, với kiến trúc GAAFET - bóng bán dẫn hiệu ứng trường mảng cổng. Các nhà phát triển sáng tạo đã ví von cấu trúc này như một “cây cầu dệt”, mang lại sự đổi mới so với các thiết kế “tòa nhà chọc trời” truyền thống của FinFET.
Các nhà nghiên cứu đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trong việc phát triển bóng bán dẫn 2D siêu mỏng. Với độ cho phép cao của vật liệu, họ tạo ra cổng siêu mỏng giúp ngăn chặn dòng điện rò rỉ, điều này không chỉ nâng cao tốc độ chuyển mạch mà còn giảm điện áp. Theo thông tin từ nhóm nghiên cứu, bóng bán dẫn 2D này hoạt động nhanh hơn 40% so với các bóng bán dẫn 3nm hiện tại của TSMC và Intel, đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng lên đến 10%. Thêm vào đó, họ đã xây dựng một mạch logic đơn giản dựa trên các bóng bán dẫn mới này và xác nhận các đặc tính hiệu suất đáng kinh ngạc thông qua các cuộc thử nghiệm.
