以 TMD 材料取代矽，推進下一代更小、更有效率半導體晶片 https://tinyurl.com/255t59c3 根據摩爾定律，積體電路可容納的電晶體數目約每 2 年便增加 1 倍，但這條定律即將走 到盡頭。隨著矽晶片越做越小，進入 2 奈米製程後功能、尺寸便幾乎達到物理極限，因 此研究人員正在開發更小、更薄、更有效率的下一代晶片，以過渡金屬二硫屬化物（TMD ）替代矽材料。 當前所有電子設備都使用以矽製成的晶片，半導體產業也藉由不斷縮小電晶體尺度來提升 元件效能，然而日益縮小的元件終將面臨製程技術與物理瓶頸，科學家只好開始尋找替代 三維矽的下一任半導體支柱。 其中，僅原子層厚度的二維層狀半導體材料近年備受矚目，比如過渡金屬二硫族化物（ transition metal dichalcogenides，TMD），許多公司已在二維材料晶片投入大量資金 ；最近，普林斯頓電漿物理實驗室（PPPL）物理學家 Shoaib Khalid 團隊也在《2D Materials》期刊發表新論文，詳細介紹 TMD 原子結構可能發生的變化、發生原因及它們 如何影響材料。這些資訊為改進下一代電腦晶片所需流程奠定基礎。 過渡金屬二硫族化物（TMD）材料關鍵特徵是二維結構的大原子相互作用，如二碲化鎢（ WTe2）表現出反常巨磁阻和超導性，其餘如：二硫化鉬（MoS2）、二硫化鎢（WS2）、二 硒化鉬（MoSe2）、二硒化鎢（WSe2）等，也都是極具潛力的二維層狀半導體材料。 研究人員解釋，TMD 可以薄到僅 3 個原子厚度，把它想像成由硫族元素（硫、硒、碲） 製成的金屬小三明治，中間餡料可為任何過渡金屬原子（元素週期表第 3 族到第 12 族 的金屬）。 塊狀 TMD 則具有 5 層或更多層原子排列成晶體結構，有時候，科學家會在晶格結構某處 發現缺少 1 個原子、或在奇怪位置找到 1 個原子，這種「缺陷」偶爾能為材料帶來正面 影響，比如某些 TMD 缺陷反而使半導體導電性更強。 無論好壞，科學家必須了解引發缺陷的原因並加以利用。之前，科學家發現塊狀 TMD 含 有多餘電子，現在 Shoaib Khalid 團隊指出，這些多出的電子可能由氫氣引起。 根據缺陷的類型與性質，材料也會有不同表現與性能。比如多餘電子會形成 n 型半導體 材料，失去電子留下電洞則使材料成為 p 型。 至於我們還要等多久才能在手機、PC 看到 TMD 晶片的應用？專家認為，到 2030 年可能 就會出現實際用於設備的 TMD 電晶體。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.org.tw), 來自: 180.177.0.241 (臺灣) ※ 文章網址: https://ptt.org.tw/Tech_Job/M.1720791934.A.973

推 hermithsieh : TMD 07/12 21:49

→ GiantChicken: TMD 07/12 22:06

推 SRT0619 : TMD 07/12 22:19

→ keelungReeve: 坐等NMSL材料 07/12 22:24

推 stocktonobrk: TMMD 07/12 22:26

→ Ranger090 : 真TMD有用 07/12 22:40

→ abyssa1 : 真TMdD好材料 07/12 22:47

→ linecross : 笑死 07/12 22:59

推 olozil : TMD厲害 07/12 23:01

推 oostanfordoo: 踏馬德 07/12 23:10

推 motan : 柯P難道不用負責嗎 07/12 23:12

推 sopie0991 : TMD 07/12 23:37

推 physicsdk : 真TMD有用 07/12 23:39

→ invidia : 沒提到哪些公司 07/13 00:36

推 xxxkey : 問候你爹娘 07/13 00:39

推 kyle5241 : 沒辦法撲滿整片晶圓基本上沒啥用 07/13 01:05

推 lnm40990181 : 真TMD好材料 07/13 01:51

推 coaxa : 真tmd讚 07/13 02:46

→ yunf : 不意外 07/13 05:19

→ dlhk3 : TMD想太多，跟當初的奈米碳管一樣，基本上就是做做 07/13 07:13

→ dlhk3 : 研究罷了 07/13 07:13

推 aowen : TMD想太多 騙騙研究經費 07/13 07:58

推 keny868 : TMD好名字 07/13 08:56

推 dildoe : 真TMD人才XD 07/13 09:11

推 cyrlt : 下下一代，新TMD 07/13 09:17

推 tenderwind : TNND 07/13 09:19

推 id600 : 草TMD，這TMD真TMD強 07/13 09:51

→ hank780420 : 這個GG應該真的有下注 07/13 09:55

推 leviathan36 : XDM 07/13 10:17

→ houseguy : 理論跟實驗做出來，好吧，量產不關我的事，就交給. 07/13 10:21

→ houseguy : .. 07/13 10:21

推 littlelinsyu: TMD不知道能不能量產 07/13 10:29

→ hankower : SiC長晶就夠難了 TMD長晶良率不知道多少 07/13 11:05

推 EKman : 你討論就討論，為何要爆粗口 07/13 11:42

推 Aixtron : 基底還不是矽，然後長晶... 07/13 11:48

推 kurtis0359 : 真TMD有用 07/13 11:49

推 furnaceh : TMD 07/13 11:53

→ jacky77437 : 真TMD厲害 07/13 12:04

→ ljsnonocat2 : TMD 電晶體面積 通道應該只是佔小部分吧? 07/13 12:21

推 dinasore : 真TMD好材料，名字取的真好 07/13 12:35

推 ChoiceLife : TMD材料 有前途 07/13 12:36

推 ganninian : 我笑了 07/13 13:18

推 wintersxp : 現在叫Si晶圓,以後叫TMD晶圓 07/13 13:19

推 amethystboy : TMD給我吹 07/13 18:56

推 somefatguy : NMSL CNMB 07/13 19:00

推 DerLuna : TMD好材料 TMD好 07/13 19:07

推 Ron51320 : 真是TMD 07/13 21:02

推 nwkasim : 真TMD厲害 07/13 21:49

→ nwkasim : TMD的材料，TMD的製程，真TMD厲害 07/13 21:49

推 echoo : 這東西10年前讀研究所就一堆教授在吹 07/13 22:24

推 imafox : TMD好東西! 07/13 23:33

→ yellow3621 : 怎麼看都覺得距離實用還有好一段距離 07/14 00:53

→ Casper50 : 現在還是不少教授在做啊 07/14 08:54

推 blessingcat : 他媽的材料 果然厲害 07/14 16:13

→ geneadsl : 我實驗室也有做tmd啦，就偶爾生個paper出來，也不 07/15 08:39

→ geneadsl : 是很穩定的東西 07/15 08:39

推 over117 : 不是在駡人 07/15 16:58