Samsung перетворила «білий графен» в суперізолятор

Дослідники Samsung шукають шляхи вийти за межі виробництва чіпів з використанням напівпровідників. Відбувається це не від хорошого життя. Зниження масштабу технологічних норм наближається до своєї межі, і для випуску процесорів потрібні нові матеріали. Наприклад, для поліпшення провідності підходить графен, а ось з 2D-ізоляторами були проблеми. На щастя, Samsung відкрила новий 2D-матеріал з хорошими ізолюючими властивостями.

Дослідники з Вищої технологічного інституту Samsung (SAIT) разом з Національним інститутом науки і технології Ульсан (UNIST) і Кембриджським університетом зробили відкриття, яке обіцяє привести до виробництва чіпів з меншими технологічними нормами, ніж дозволяють напівпровідники. Мова йде про використання у виробництві 2D-матеріалів, товщина яких складає всього один атом.

Прикладом одноатомного матеріалу може бути графен, хоча одним графеном список «плоских» матеріалів не закінчується. Як і інші дослідники, фахівці Samsung спроектували транзистори на основі графена. Висока рухливість електронів, підвищені робочі струми, хороша масштабованість і малий розмір — це одні з головних переваг транзисторів на графені. Однак для запобігання витоків струму і для зниження паразитних впливів проводять ланцюгів в дрібніє чіпах необхідні схожі за характеристиками ізолюючі 2D-матеріали — тонкі, як графен, масштабовані, але не пропускають електрони (електричний струм).

Вчені з SAIT знайшли такий матеріал — це аморфний нітрид бору (a-BN). Нітрид бору ще називають «білим графеном» за його гексагональную кристалічну структуру як у графена і товщину всього в один атом. Samsung змогла перетворити кристалічний нітрид бору в аморфну ​​форму цієї речовини. Аморфна структура, як добре відомо — це невпорядковане розташування молекул, яке запобігає розповсюдженню електронів в своєму середовищі. Простіше кажучи, Samsung зробила з суперпроводімой середовища суперізолірующую.За словами Samsung, аморфний нітрид бору має кращу в своєму класі наднизьку діелектричну проникність в 1,78 з сильними електричними і механічними властивостями і може використовуватися в якості з’єднувальні ізоляційного матеріалу для мінімізації електричних перешкод. Більш того, новий матеріал може використовуватися в техпроцесах з температурою відпалу менше 400 ° C. Це умова необхідна для того, щоб графенові транзистори не згоріли на пластині в процесі її обробки.

У компанії очікують, що аморфний нітрид бору буде широко застосовуватися в напівпровідниках, таких як рішення DRAM і NAND, і особливо в рішеннях пам’яті наступного покоління для серверів найвищої продуктивності.