生产有助于突破电子比例尺极限的材料

博士 TU / e应用物理系的候选人Saravana Balaji Basuvalingam已开发出一种新方法，以可控且有效的方式生长具有低温下各种特性的所谓“ TMC材料”库。这使世界朝着超越基于硅的半导体器件迈进了一步。

随着人类产生的数据量成倍增长，随之而来的是对更小，更快，更便宜的电子设备来处理这些数据的需求。为了满足这一需求，半导体行业一直在寻找将尺寸缩小到3 nm以下的器件的方法。这种规模对工业来说是一个重要的障碍，因为它接近用硅(Si)(最常用于电路的材料)所能达到的极限。低于此规模，基于硅的设备通常会遭受性能不佳的困扰。

某些二维材料(其中石墨烯可能是最著名的例子)提供了解决此缩放问题的希望。这些材料的特征是原子的每一层在下面的原子层上是独立的，没有任何键连接这些层。归类为过渡金属硫属元素化物(TMC)的二维材料因其出色的电性能和小于1 nm的厚度而引起了人们的关注，使器件性能类似于基于硅的器件，并且具有很大的规模化潜力。

但是，一些综合限制限制了TMC在工业上以经济有效的方式实施。Basuvalingam的研究旨在解决大多数这些技术局限性，例如在足够大的区域，低温下以及在良好的材料性能控制下生长TMC。为此，他使用了一种称为原子层沉积(ALD)方法的薄膜方法。ALD是在半导体工业中促进减小器件尺寸的主要方法之一，并且已经针对具有半导体特性的TMC研究了该方法。

Basuvalingam是第一个研究ALD在低温下大面积生长具有半导体和金属特性的二维TMC的ALD，也是第一个使用薄膜合成实现对TMC材料成分控制的人。他的方法还使在200mm晶圆中生长TMC成为可能，并实现了金属和半导体之间材料特性的控制。

他的工作扩展了可以使用薄膜方法生长的材料库，并帮助我们更加接近由二维材料制成的更小，更具成本效益的电子设备。

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