Исследователи из Высшего технологического института Samsung (SAIT) вместе с Национальным институтом науки и технологии Ульсана (UNIST) и Кембриджским университетом показали, как можно выйти на производство полупроводниковых изделий нового поколения. Они смогли перевести кристаллический нитрид бора в аморфную форму (a-BN). В итоге из суперпроводимой среды вышла суперизолирующая.
Нитрид бора имеет гексагональную кристаллическую структуру как у графена, но толщину в один атом. В аморфном состоянии его атомы расположены неупорядоченно, и это предотвращает распространение электронов в среде.
Ранее специалисты Samsung спроектировали транзисторы на основе графена. Их преимуществами являются высокая подвижность электронов, повышенные рабочие токи, а также хорошая масштабируемость и малый размер. Минусом же стала как раз возможность утечек тока. Это потребовало внедрения изолирующих 2D-материалов с похожими на графен характеристиками.
Нитрид бора в аморфном состоянии обладает лучшей в своем классе сверхнизкой диэлектрической проницаемостью в 1,78 при сильных электрических и механических свойствах. Он может использоваться в техпроцессах с температурой отжига менее 400 °C. Это важно для того, чтобы графеновые транзисторы не сгорели в процессе обработки пластины.
В компании пообещали, что аморфный нитрид бора будут применять в полупроводниках, в том числе в решениях DRAM и NAND. Особенно это касается памяти следующего поколения для серверов наивысшей производительности.
«В последнее время интерес к 2D-материалам и новым материалам, полученным из них, растет. Однако в их применении к существующим полупроводниковым процессам все еще остается много проблем», — отметил Сонджун Парк, вице-президент и руководитель лаборатории неорганических материалов в SAIT. — «Мы продолжим разработку новых материалов, чтобы прийти к смене парадигмы полупроводников».
См. также:
