從硅、鍺到化合物半導(dǎo)體再到寬禁帶半導(dǎo)體，面對(duì)不同的應(yīng)用需求，半導(dǎo)體材料的發(fā)展也不斷向前推進(jìn)，下一代半導(dǎo)體材料何時(shí)到來(lái)?

7月6日，三星電子宣布，三星高級(jí)技術(shù)學(xué)院的研究人員與蔚山國(guó)立科學(xué)技術(shù)學(xué)院和美國(guó)大學(xué)合作，發(fā)現(xiàn)了一種新材料，稱為非晶氮化硼(a-BN)。 三星表示，這項(xiàng)發(fā)表在《自然》雜志上的研究有可能加速下一代半導(dǎo)體的問(wèn)世。

三星稱，三星高級(jí)技術(shù)學(xué)院最近一直在研究二維(2D)材料-具有單原子層的晶體材料的研究和開發(fā)。具體而言，該研究所一直致力于石墨烯的研究和開發(fā)，并在該領(lǐng)域取得了突破性的研究成果，例如開發(fā)新的石墨烯晶體管以及生產(chǎn)大面積單晶晶片的新方法。除了研究和開發(fā)石墨烯外，三星高級(jí)技術(shù)學(xué)院還致力于加速材料的商業(yè)化。

三星高級(jí)技術(shù)學(xué)院石墨烯項(xiàng)目負(fù)責(zé)人兼首席研究員Shin Hyeon-jin表示：“為增強(qiáng)石墨烯與基于硅的半導(dǎo)體工藝的兼容性，應(yīng)在低于400攝氏度的溫度下實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體襯底上晶圓級(jí)石墨烯的生長(zhǎng)。我們還在不斷努力，將石墨烯的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到半導(dǎo)體以外的領(lǐng)域?！? 新發(fā)現(xiàn)的材料稱為非晶氮化硼(a-BN)，由具有非晶分子結(jié)構(gòu)的硼和氮原子組成。盡管非晶態(tài)氮化硼衍生自白色石墨烯，其中包括以六邊形結(jié)構(gòu)排列的硼和氮原子，但實(shí)際上a-BN的分子結(jié)構(gòu)使其與白色石墨烯具有獨(dú)特的區(qū)別。 非晶氮化硼具有1.78的同類最佳的超低介電常數(shù)，具有強(qiáng)大的電氣和機(jī)械性能，可以用作互連隔離材料以最大程度地減少電干擾。還證明了該材料可以在僅400攝氏度的低溫下以晶圓級(jí)生長(zhǎng)。因此，預(yù)計(jì)非晶氮化硼將廣泛應(yīng)用于諸如DRAM和NAND解決方案的半導(dǎo)體中，尤其是在用于大型服務(wù)器的下一代存儲(chǔ)解決方案中。 “最近，人們對(duì)2D材料及其衍生的新材料的興趣不斷增加。但是，將材料應(yīng)用于現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝仍然存在許多挑戰(zhàn)?！? 三星高級(jí)技術(shù)學(xué)院副總裁兼無(wú)機(jī)材料實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人樸成俊說(shuō)。“我們將繼續(xù)開發(fā)新材料來(lái)引領(lǐng)半導(dǎo)體范式的轉(zhuǎn)變?！?

21IC家以為，科技的發(fā)展是螺旋形循序漸進(jìn)的推進(jìn)，在摩爾定律的指導(dǎo)下，集成電路的發(fā)展正逐漸逼近物理的極限，新材料和新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的出現(xiàn)無(wú)疑將為集成電路的發(fā)展打開另一個(gè)通道。