Newsy

Nowo odkryty materiał przyspieszy wejście na rynek urządzeń elektronicznych nowej generacji. Pozwoli też na dalszą miniaturyzację [DEPESZA]

2020-07-20  |  06:00
Wszystkie newsy

Ultracienkie folie z azotku boru przyspieszą pojawienie się na rynku elektroniki nowej generacji. Naukowcy z Samsung Advanced Institute of Technology zaprezentowali nowatorski materiał, który może umożliwić znaczny skok w miniaturyzacji urządzeń elektronicznych. Synteza cienkiej warstwy amorficznego azotku boru o wyjątkowo niskiej stałej dielektrycznej ma ogromny potencjał jako izolator. W połączeniu z innym materiałem przyszłości – grafenem  może zmienić paradygmat półprzewodników. Pierwsze półprzewodniki, które mogą powstać na bazie a-BN, to pamięci RAM i flash.

Zespół Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) ogłosił odkrycie nowego materiału – amorficznego azotku boru (a-BN). We współpracy z Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) i Uniwersytetem Cambridge potwierdzono, że a-BN składa się z atomów boru i azotu o amorficznej strukturze molekularnej i ma ogromny potencjał jako izolator w półprzewodnikach nowej generacji. Nowy materiał jest pochodną tzw. białego grafenu (h-BN), ale jego struktura jest zauważalnie inna od heksagonalnego układu azotku boru w h-BN. Zespół naukowców zsyntetyzował cienką warstwę a-BN o grubości około 3 nm, która wykazała wyjątkowo niską stałą dielektryczną 1,78 (o 30 proc. niższa niż stała dielektryczna obecnie dostępnych izolatorów).

Naukowcy twierdzą, że nowy materiał może być wytwarzany w rozmiarze plastra już w temperaturze poniżej 400 stopni Celsjusza. Połączenie takiego izolatora z grafenem może zmienić dotychczasowy paradygmat przewodników.

– Aby zwiększyć kompatybilność grafenu z procesami półprzewodnikowymi na bazie krzemu, jego wzrost na związkach półprzewodnikowych powinien odbywać się w temperaturze poniżej 400°C – wskazuje Hyeon-Jin Shin, lider projektu grafenowego i główny badacz w Samsung Advanced Institute of Technology.

Poszukiwania materiałów o ultraniskiej stałej dielektrycznej (poniżej 2) trwały od dziesięcioleci. Naukowcy podejmowali szereg prób opracowania materiałów o pożądanych właściwościach, jednak bez powodzenia, przede wszystkim z powodu złych właściwości mechanicznych lub słabej stabilności chemicznej po integracji. Wydaje się jednak, że wszystkie wymagania spełnia amorficzny azotek boru.

Materiał a-BN wykazuje m.in. znakomite właściwości mechaniczne o wysokiej wytrzymałości. Ponadto, gdy badacze przetestowali właściwości bariery dyfuzyjnej amorficznego azotku boru w bardzo trudnych warunkach, odkryli, że może on zapobiec migracji atomu metalu z połączeń do izolatora. Może to pomóc w rozwiązaniu problemów w produkcji układów scalonych CMOS, co z kolei umożliwi dalszą miniaturyzację urządzeń elektronicznych.

– Ostatnio rośnie zainteresowanie materiałami 2D i nowymi materiałami z nich pochodzącymi. Jednak nadal jest wiele wyzwań związanych z zastosowaniem materiałów w istniejących procesach półprzewodnikowych – mówi Seongjun Park, wiceprezes i szef laboratorium materiałów nieorganicznych SAIT. – Będziemy nadal opracowywać nowe materiały, aby przewodzić zmianie paradygmatu półprzewodników.

Zdaniem naukowców amorficzny azotek boru może być już niebawem stosowany w półprzewodnikach, w tym m.in. w pamięciach DRAM i NAND.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Ekologia

Innowacyjne kryształy oczyszczają wodę z metali bez usuwania przy tym cennych jonów. To szansa na rozwiązanie problemu niedoboru wody [DEPESZA]

Zespół naukowców z Lawrence Berkeley National Laboratory przy Uniwersytecie Kalifornijskim opracował krystaliczny materiał zwany ZIOS, który potrafi błyskawicznie i z dużą dokładnością wychwytywać atomy miedzi ze ścieków. Upowszechnienie tej technologii pozwoli zauważalnie poprawić proces uzdatniania poprzemysłowej wody i usunąć z niej metale ciężkie z atomową precyzją. To z kolei może przyczynić się do rozwiązania coraz poważniejszego problemu niedoboru wody na świecie.

Biotechnologia

Coraz bliżej powstania Polskiej Doliny Medycznej. Już w pierwszym kwartale 2021 roku rusza polski hub biotechnologiczny

Agencja Badań Medycznych we współpracy ze szwedzko-brytyjskim gigantem farmaceutycznym buduje polski hub biotechnologiczny. Dzięki niemu rodzimy dorobek naukowy w dziedzinie biotechnologii nie będzie już eksportowany, lecz doczeka się komercjalizacji w kraju. Budowana jest także fabryka osocza, która uniezależni nas od importowanych preparatów wytwarzanych z krwi. Obie inwestycje pomogą zawalczyć o udział Polski w rynku, który w najbliższych latach niemal podwoi swoją wartość. Czuwać nad nimi będzie prezes ABM, powołany właśnie na nowe stanowisko pełnomocnika Prezesa Rady Ministrów ds. rozwoju sektora biotechnologii.