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石墨烯或颠覆铜线,助力打破摩尔定律极限

时间:2024-12-20 15:51

  半导体产业持续遵循摩尔定律发展,但面临技术与材料的物理极限。当前互连技术主要依赖铜线,然而尺寸缩小导致电阻增大,影响数据传输与能耗。

  为解决这一问题,业界正探索以导电导热性能卓越、韧度超钻石的石墨烯取代铜线。

  据IEEE Spectrum报道,石墨烯沉积高温需求与CMOS制程不兼容,且电荷载子密度低,限制了其应用。

  然而,加州新创公司Destination 2D成功克服这些障碍,展示了在030度下利用CMOS技术将石墨烯沉积到芯片上的技术,镍并开发出掺杂石墨烯薄片使电流密度达铜100倍的方法。

  该公司采用的技术是先在芯片上放置保护膜,再将碳置于其上,施以高压让碳穿过保护膜形成多层石墨烯。移除镍膜后,石墨烯即可留在芯片上。

  此外,通过嵌入技术将掺杂原子扩散到石墨烯片间,提升电流密度,且不会因尺寸缩小而电阻增加。

  石墨烯的这一突破有望打破摩尔定律极限,为半导体产业创新提供新方向。