有一种新开发的半导体材料辉钼矿(molybdenite,mos2),其功耗据说仅有硅材料的十万分之一,又能用以制作出尺寸更小的晶体管。瑞士洛桑理工学院(ecole polytechnique federale de lausanne,epgl)的研究人员并指出,这种新一代半导体材料具备能隙(bandgap)的特性也打败石墨烯(graphene)。
epgl指出,辉钼矿是一种矿藏丰富的材料,已经运用在钢铁合金以及做为润滑油的添加剂;但该校的纳米电子与结构实验室(laboratory of nanoscale electronics and structures,lanes)是首创开发采用该种材料的半导体组件。epgl教授andras kis表示:“它具有可制作出超小晶体管、led与太阳能电池的十足潜力。”
根据kis的说法,与属于三维结晶体的硅大不同,辉钼矿有一种主要的特性,也就是本身为二维材料,能制作出厚度仅6.5埃(angstrom,十分之一纳米)的薄膜,而且制造方法相对容易;其电子迁移率则与2纳米厚度的硅材料层相当。
图中所示为采用辉钼矿材料做为通道的超低功耗场效晶体管(fet);在绝缘上覆硅(soi)基板上采用高介电(hfo2)氧化闸极
此外,不同于零能隙的石墨烯,辉钼矿具备1.8电子伏特(electron-volts)的能隙,介于砷化镓(gallium arsenide,能隙1.4电子伏特)与氮化镓(gallium nitride,能隙3.4电子伏特)之间,也意味着可用该种材料制作出能同时具备电子与光学功能的芯片。
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瑞士开发新半导体材料-辉钼矿
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