摩爾定律，這個半導體產業的黃金法則，正逐漸面臨瓶頸。隨著電晶體尺寸不斷縮小，傳統的銅內部連線也面臨著電阻率上升、傳輸能力下降以及能耗增加等問題。而石墨烯憑藉其優異的導電性和導熱性，被視為下一代半導體材料的理想選擇。然而，將石墨烯應用於主流運算的過程中，始終存在著高溫沉積和電荷載子密度低等難題。如今，一家名為 Destination 2D 的新創公司宣稱已經突破了這些障礙，為摩爾定律注入了新的生命力。
突破性低溫石墨烯沉積技術
Destination 2D 團隊開發了一種全新的石墨烯沉積技術，可以在低至 300 °C 的溫度下，將石墨烯內部連線沉積到晶片上。這個溫度遠低於傳統 CMOS 製造工藝的溫度要求，因此能夠與現有的生產流程完美整合。
該技術採用了壓力輔助固相擴散的方法。首先，將一層犧牲金屬薄膜放置在電晶體晶片上，然後在其上方沉積碳源。接著，通過施加高壓，將碳原子強制通過犧牲金屬並在下方重新組合成石墨烯。最後，移除犧牲金屬，即可獲得高品質的石墨烯內部連線。
傳統的石墨烯沉積技術需要高溫，這會損害現有的電晶體結構。而低溫沉積技術則可以解決這個問題，確保在製造過程中不會影響電晶體的性能。
提高石墨烯電流密度的突破
Destination 2D 採用了插層法，將摻雜原子插入石墨烯層之間，以提高其電荷載子密度。這使得石墨烯的電流密度可以達到銅的 100 倍，大幅提升了其傳輸能力。
插層法不僅可以提高石墨烯的電流密度，而且隨著石墨烯內部連線的尺寸縮小，其效率反而會更高。這意味著該技術能夠在未來繼續支持半導體技術的發展。
石墨烯技術的未來展望
Destination 2D 目前已經在晶片級展示了其技術的有效性，並正在開發適用於晶圓級沉積的工具。未來，他們將與晶圓代工廠合作，將該技術推向商業化，以實現石墨烯內部連線的大規模生產。
石墨烯內部連線技術的成功，將為半導體產業帶來革命性的變化。它可以讓摩爾定律延續更久，促進更小、更快、更節能的電子產品的誕生。
常見問題QA
目前，石墨烯內部連線技術還處於研發階段，尚未完全成熟。但它在電性能、熱性能以及可擴展性方面都具有明顯優勢，未來很有可能取代銅，成為主流半導體材料。
石墨烯內部連線技術的發展仍然面臨著一些挑戰，例如如何降低生產成本、如何提高良率以及如何與現有的生產流程更好地整合。
相關連結：
siuleeboss – 為您提供一站式的有用AI資訊、食譜和數位教學
Share this content:
