为了实现人工智能系统和自动驾驶系统,处理器必须能够处理更多的数据。然而,硅基逻辑器件的局限性在于,随着小型化和集成化的进展,处理成本和功耗会增加。
为了克服这些限制,研究人员正在研究基于原子层水平的薄二维半导体的电子和逻辑器件。然而,与传统的硅基半导体器件相比,在二维半导体中通过掺杂来控制电性能更加困难。因此,用二维半导体实现逻辑器件在技术上很困难。
韩国科学技术研究院(KIST;院长:Seok jin Yoon)宣布,由光电材料与器件中心的Do Kyung Hwang博士和昆山国立大学物理系的Kimoon Lee教授领导的韩国科学技术研究院联合研究小组已经实现了二维、,具有可通过新型超薄电极材料(Cl-SnSe2)控制的电气特性的半导体电子和逻辑器件。
由于费米能级钉扎现象,传统的二维半导体器件很难实现互补逻辑电路,因为它们只表现出N型或P型器件的特性。相反,这种新的电极材料可以通过最小化与半导体界面的缺陷来自由控制N型和P型器件的特性。换句话说,单个设备同时执行N型和P型设备的功能。因此,不需要单独制造N型和P型器件。通过使用这种器件,联合研究小组成功地实现了一种高性能、低功耗、互补的逻辑电路,可以执行NOR和NAND等逻辑操作。
黄博士说, “这一发展将有助于加速下一代系统技术的商业化,如人工智能系统,由于传统硅半导体器件的小型化和高集成度造成的技术限制,这些技术很难在实际应用中使用。开发的二维电极材料非常薄;因此,它具有高透光率和灵活性。因此,它可以用于下一代柔性透明半导体器件。“”
这项研究发表在《高级材料》杂志上。