半导体CMOS技术将在7nm终结，石墨烯有望替代
摘要： 根据定制集成电路会议(CICC)的主题演讲，半导体CMOS技术可能在2024年的7nm制程走向终结，而石墨烯是其首选替代技术。
根据定制集成电路会议(CICC)的主题演讲，半导体CMOS技术可能在2024年的7nm制程走向终结，而石墨烯是其首选替代技术。
佐治亚理工学院电子与计算机工程教授James D. Meindl说：“石墨烯最终代替硅微芯片的希望很大，但在我看来，我们直到下一个十年才有希望看到硅技术走到尽头。”Meindl是该校纳米技术研究中心创始人，该研究中心从事石墨烯研究已有五年时间。
Meindl引用国际半导体技术路线图(ITRS)表示，到2024年，硅MOSFET在沟道和栅极的最短长度、栅极绝缘层的厚度上将走到尽头。
在成为CMOS继任者之前，石墨烯仍面临很多挑战。Meindl说：“我们必须在一层石墨烯上制成数十亿个晶体管，但现在我们只能做出极小一部分。”
2004年由曼彻斯特大学的研究人员在寻找制造单层碳原子方法的时候发现石墨烯材料。他们的研究后来获得诺贝尔奖。
研究人员至今已发现至少两种生产石墨烯的技术。他们甚至在该材料上创造出一些“相对简陋”但可运行的晶体管。
Meindl表示，石墨烯晶体管的导电性、导热性、载流能力都比铜互联更好。这些对于生产MEMs来说也非常有吸引力。
Meindl 表示，“目前最出色的石墨烯晶体管是RF晶体管，比如500GHz模拟信号放大器，石墨烯开关的制造更有挑战性，原因有很多，包括漏电流的问题。”
Meidl的实验室正在寻找制造宽度为15nm的石墨烯带(ribbon)，这将成为石墨烯开关的设计构件，确保其具有和硅半导体同等的速度的和功耗效率。最主要的挑战在于在边缘无损地制造石墨烯带，保证不会降低石墨烯材料的正向特性。
目前为止，佐治亚理工学院工程系的近700个来自不同专业的研究院都参观过Meindl探索石墨烯的实验室。他说“我们采用的技术的有趣之处在于，研究的范围涵盖整个工程学，也涵盖整个物理科学。”
CICC的论文主题涵盖有线、无线以及光通信、时钟、PLL、ADC和功率元器件。特别议程将讨论3D芯片堆叠和生物医疗技术。
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