Samsung-Forscher suchen nach Möglichkeiten, über die Herstellung von Halbleiterchips hinauszugehen. Das kommt nicht von einem guten Leben. Das Downscaling der Technologie stößt an seine Grenzen und für die Herstellung von Prozessoren werden neue Materialien erforderlich sein. Beispielsweise eignet sich Graphen zur Verbesserung der Leitfähigkeit, bei 2D-Isolatoren gab es jedoch Probleme. Zum Glück Samsung ein neues 2D-Material mit guten Isoliereigenschaften.
Forscher des Samsung Higher Institute of Technology (SAIT) haben zusammen mit dem Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) und der University of Cambridge eine Entdeckung gemacht, die zur Herstellung von Chips mit niedrigeren technologischen Standards als Halbleitern führen könnte erlauben. Wir sprechen über die Verwendung von 2D-Materialien bei der Herstellung, deren Dicke nur ein Atom beträgt.
Ein Beispiel für ein einatomiges Material ist Graphen, obwohl die Liste der „flachen“ Materialien nicht mit Graphen endet. Samsung-Spezialisten haben wie andere Forscher Transistoren auf Basis von Graphen entwickelt. Hohe Elektronenmobilität, erhöhte Betriebsströme, gute Skalierbarkeit und geringe Größe sind einige der Hauptvorteile von Graphen-Transistoren. Um jedoch Leckströme zu verhindern und die parasitären Auswirkungen leitfähiger Schaltkreise in kleineren Chips zu reduzieren, werden isolierende 2D-Materialien mit ähnlichen Eigenschaften benötigt – dünn wie Graphen, skalierbar, aber keine Elektronen (elektrischen Strom) übertragend.
Wissenschaftler von SAIT haben ein solches Material gefunden – amorphes Bornitrid (a-BN). Aufgrund seiner hexagonalen Kristallstruktur wie Graphen und seiner Dicke von nur einem Atom wird es auch „weißes Graphen“ genannt. Samsung gelang es, kristallines Bornitrid in eine amorphe Form der Substanz umzuwandeln. Eine amorphe Struktur ist bekanntlich eine ungeordnete Anordnung von Atomen, die die Ausbreitung von Elektronen in ihrer Umgebung verhindert. Einfach ausgedrückt: Samsung hat ein supraleitendes Medium in ein superisolierendes verwandelt.
Laut Samsung verfügt amorphes Bornitrid über die branchenweit beste Dielektrizitätskonstante von 1,78 mit starken elektrischen und mechanischen Eigenschaften und kann als Isoliermaterial für Verbindungen verwendet werden, um elektrische Störungen zu minimieren. Darüber hinaus kann der neue Werkstoff in Prozessen mit Glühtemperaturen unter 400 °C eingesetzt werden. Diese Bedingung ist notwendig, um sicherzustellen, dass die Graphen-Transistoren während der Verarbeitung auf dem Wafer nicht durchbrennen.
Das Unternehmen geht davon aus, dass amorphes Bornitrid in Halbleitern wie DRAM- und NAND-Lösungen und insbesondere in Speicherlösungen der nächsten Generation für Hochleistungsserver weit verbreitet sein wird.
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Source: 3dnews.ru
