Des chercheurs de Samsung découvrent un nouveau matériau pour la production de semi-conducteurs

Des scientifiques du Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) en collaboration avec l'Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) et l'Université de Cambridge ont parlé de la découverte d'un nouveau matériau appelé nitrure de bore amorphe (a-BN). L'étude, publiée dans la revue scientifique réputée Nature, a le potentiel d'accélérer la prochaine génération de semi-conducteurs.



À l'intérieur - brièvement sur l'essence de l'ouverture avec les commentaires du directeur de SAIT Russie, Ph.D. Stanislav Polonsky.





Les matériaux 2D sont essentiels pour surmonter les problèmes d'évolutivité



SAIT se consacre à la recherche et au développement de matériaux bidimensionnels (2D) - des substances cristallines constituées d'une seule couche d'atomes. En particulier, les spécialistes de l'institut ont travaillé sur l'étude et le développement du graphène et ont obtenu des résultats révolutionnaires dans ce domaine - ils ont créé un nouveau transistor en graphène, ainsi qu'une nouvelle méthode pour la production de plaques monocristallines de grande surface à partir de graphène en flocons. De plus, les scientifiques de SAIT sont occupés à accélérer la commercialisation du matériau.



«Pour améliorer la compatibilité du graphène avec les procédés semi-conducteurs à base de silicium, la croissance des films de graphène sur des substrats semi-conducteurs doit être réalisée à des températures inférieures à 400 ° C», a déclaré Hyun Jin Shin, chef de projet pour le développement du graphène et chercheur principal chez SAIT. «Nous travaillons également en permanence pour élargir la portée du graphène, sans se limiter aux semi-conducteurs.»



Matériau 2D transformé - nitrure de bore amorphe



Un matériau récemment découvert appelé nitrure de bore amorphe (a-BN) est composé d'atomes de bore et d'azote avec une structure moléculaire amorphe. Malgré le fait que le nitrure de bore amorphe soit obtenu à partir de graphène blanc, qui comprend des atomes de bore et d'azote situés dans une structure hexagonale, en raison de sa structure moléculaire, le nouveau matériau présente des différences uniques par rapport au graphène blanc.



Le nitrure de bore amorphe a une constante diélectrique ultra-basse de 1,78 avec de fortes propriétés électriques et mécaniques et peut être utilisé comme matériau d'isolation d'interconnexion pour réduire les interférences électriques. Il a également été démontré que le matériau écailleux peut être cultivé à de basses températures, aussi basses que 400 ° C. En tant que tel, le nitrure de bore amorphe devrait être largement utilisé dans les semi-conducteurs tels que les solutions DRAM et NAND, et en particulier dans la mémoire de nouvelle génération pour les serveurs à grande échelle.



Stanislav Polonsky, chef du département Recherche et développement avancés, Samsung Research Center:



«La vitesse des circuits intégrés semi-conducteurs modernes est déterminée non seulement par la vitesse de commutation des transistors, mais également par la vitesse de propagation des signaux électriques d'un transistor à un autre. Du point de vue d'un transistor émetteur de signal, un fil émetteur de signal est un condensateur qui doit être chargé. Plus la capacité d'un tel condensateur est petite, plus il se charge rapidement, plus le signal est transmis rapidement. La capacité d'un condensateur diminue avec la constante diélectrique de l'isolant entourant le fil métallique. Les faibles valeurs records de ce paramètre obtenues par des scientifiques coréens conduiront à des taux de transmission de signal élevés sur le microcircuit, augmentant ses performances. C'est simple! "



En bref sur les réalisations de SAIT ces dernières années:

2012: Graphene Barristor, Triode Device with Gate Operated Schottky Barrier (SAIT, Published in Science)

2014: Flake Growth of a Monocrystalline Graphene Monolayer Plate on Reusable Hydrogen-Terminated Germanium (SAIT and Songyungwan University, Published in Science)

2017: Realization of a Continuous Carbon Monolayer Zachariasen (SAIT et de l' Université Sunggyungwan, publié dans Advances sciences)

2020: constante diélectrique ultra-faible de nitrure de bore amorphe (SAIT, UNIST et de l' Université de Cambridge, publiée dans Nature)
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