“研究人员开发出种新做法 可提高纳米电子元件的耐用性及推动半导体制造”

盖斯汽车公司表示，南佛罗里达大学( university of south florida，usf )的研究人员最近通过在六方晶氮化硼) hbn )上涂层铜金属导线，获得了先进集成电路广泛采用的纳米级电子导线的电气 其中，hbn是原子级的薄绝缘二维(2-d )材料，具有与“不可思议的材料”石墨烯相似的结构。

电迁移是指电流通过导体引起材料原子级腐蚀，最终导致器件故障的现象。 在以往流传的半导体技术中，用阻挡层和焊盘材料处理该问题，但占用了晶片上空之间，越来越多的晶体管不能封装。 科幻机械工程助理教授michael cai wang的做法可以处理这个问题。

wang表示:“该技术可以进一步研究金属与ångström (埃，长度单位)级二维材料的界面相互作用。 这项研究不仅提高了电子和半导体器件的性能，而且开拓了新的功能，将推动未来半导体和集成电路的制造。 新的封装策略，即单层hbn作为势垒材料，可以进一步扩大器件密度，拖动摩尔定律。 (更多& # 39； s law )的迅速发展。 ”其中，1纳米是人类头发厚度的1/60，000，1埃为0.1纳米。 因此，要解决这样薄的二维材料，需要非常高的精度和精细的操作。

研究表明，与其他同类控制器件相比，后端( beol )兼容且使用单层hbn钝化的铜导线寿命为2500%，电流密度高20%。 除了这一改进，之前流传的阻隔层和比垫片材料薄的hbn厚度还进一步提高了集成电路的密度，提高了设备效率，降低了功耗。

该研究的第一人、wang团队出身的yunjo jeong表示:“人们对电动汽车和自动驾驶的诉求之所以高涨，是因为人们对更高效计算的诉求也呈指数级增长。 提高集成电路的密度和效率有助于开发更好的asic (专用集成电路)，可以满足新能源的需要。 ”

普通现代车有数百个微电子元件。 在最近全球芯片短缺的情况下，这些重要的组件尤为重要。 因此，提高这些集成电路的设计和制造效率是缓解未来供应链中断现象的关键。 目前，wang及其学生正在研究一种做法，加速其技术在晶片工厂的应用。