半导体可以说是当今世界科技的基础,半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用。而如今半导体的发展也遇到了瓶颈,主要是受限于材料的上限,今天我们就来聊一聊半导体材料的那些事。
半导体材料
半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
半导体材料可按化学组成来分,再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。
瓶颈
半导体产业界有一条著名的摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。现在芯片的尺寸做的非常小,集成度非常高。需要新的材料才能满足芯片的要求。
三星新发现
近期,三星电子宣布,三星先进技术研究院(SAIT)联合蔚山国家科学技术院(UNIST)、英国剑桥大学,发现了一种全新的半导体材料“无定形氮化硼”(amorphous boron nitride),简称a-BN,有望推动下一代半导体芯片的加速发展。
这种“无定形氮化硼”的介电常数非常之低,只有区区1.78,同时又有很强的电气和力学属性,作为一种互连隔绝材料可以大大减少电子干扰,而且只需400℃的超低温度,就能成长到晶圆级别尺寸。
如果这种材料能够量产和稳定使用的话,将会改变现在DRAM内存、NAND闪存的材料使用格局,特别适合下一代大规模服务器存储解决方案。大家关于半导体材料还有什么想说的,可以关注并留言给科技猫。
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