ICFO 硅技术结合2D材料的艺术插图
信用:ICFO楼
Vialla 硅半导体技术为我们社会的进步创造了奇迹，并从其多用途和惊人的能力中受益匪浅
基于这种材料及其支撑技术的电子、自动化、计算机、数码相机和最新智能手机的发展突飞猛进，将设备和电线的物理尺寸缩小到纳米范围
虽然这项技术自20世纪60年代末以来一直在发展，但电路的小型化似乎已经达到了一个可能的终点，因为晶体管只能缩小到一定的尺寸，不能再缩小了
因此，迫切需要用新材料来补充硅互补金属氧化物半导体技术，并满足未来的计算要求以及应用多样化的需要
现在，石墨烯和相关的二维(2-D)材料为原子极限下的器件性能提供了前所未有的进步前景
他们惊人的潜力已被证明是克服硅技术限制的一种可能的解决方案，二维材料与硅芯片的结合有望超越当前的技术限制
在《自然》杂志的一篇新评论文章中，包括ICFO研究人员在内的一组国际研究人员
ICFO大学的斯蒂安·古森斯和ICREA教授，以及来自IMEC和TSMC的工业领袖齐聚一堂，就原子级薄材料与硅基技术集成的机遇、进展和挑战进行了深入而全面的综述
它们提供了关于二维材料如何以及为什么可以克服现有技术带来的当前挑战的见解，以及它们如何在计算和非计算应用领域增强器件组件功能和性能，以增强未来技术的特性
对于非计算应用，他们回顾了这些材料在未来相机、低功耗光学数据通信以及气体和生物传感器中的可能集成
特别是图像传感器和光电探测器，在这些领域，除了可见光谱范围之外，石墨烯和二维核磁共振还可以在红外和太赫兹范围内实现新的视觉
例如，它们可以用于自动驾驶汽车、机场安检和增强现实
对于计算系统，特别是在晶体管领域，它们显示了当集成二维矩阵和硅技术时，诸如掺杂、接触电阻和电介质/封装的挑战如何能够被减少
二维管理系统还可以通过新的元交换机制从根本上改善内存和数据存储设备；-绝缘体-金属结构，避免存储器阵列中的潜在电流，甚至通过将石墨烯粘附到超薄铜阻挡材料上来提高铜布线电路的性能，从而降低电阻、散射和自发热
该综述为所有利益相关者提供了关于用互补金属氧化物半导体技术解决二维材料集成的挑战和影响的见解
它提供了二维集成和互补金属氧化物半导体技术的路线图，指出了目前所有关于生长、转移、接口、掺杂、接触和设计的挑战所处的阶段，以及为了实现从研究实验室环境转移到生产第一批结合这两种技术的器件的试验线的目标，需要解决哪些可能的工艺
第一个二维材料-互补金属氧化物半导体路线图，如这篇综述中所介绍的，给出了一个令人兴奋的未来一瞥，第一个试点生产预计在几年后
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