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电动汽车驱动 SiC器件 ★ 5.0

二维材料基场效应晶体管中的关键问题

Critical issues in 2D-material-based field-effect transistors

作者 Qiming Shao · Mario Lanza · Yang Chai · Taishi Takenobu Taishi Takenobu
期刊 Applied Physics Letters
出版日期 2025年1月
卷/期 第 127 卷 第 9 期
技术分类 电动汽车驱动
技术标签 SiC器件
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 超薄材料电子器件 芯片与传感器 材料设计 大面积制造 行业需求
语言:

中文摘要

近十年来,基于超薄材料的电子器件已从实验室新奇研究发展为下一代芯片与传感器的有力竞争者。研究人员已在整片晶圆上生长二维材料、将其像乐高积木般堆叠,并引入功能层以拓展性能。本《应用物理快报》特刊收录的20篇论文系统呈现了该领域进展,展示了材料设计如何揭示新器件物理并推动大面积制造。这些工作凸显了重新审视界面、接触和功能集成的紧迫性:产业路线图预计十年内将进入亚1纳米技术节点,类脑计算亟需非易失性突触器件,而物联网则要求由环境能量驱动的长续航传感器。

English Abstract

Over the last 10 years, electronics made from ultra-thin materials have gone from lab curiosity to a serious contender for the next generation of chips and sensors. Engineers have begun to grow these sheets on full wafers, stack them like Lego blocks, and even add special layers to extend their functionality. The 20 contributions gathered in this _Applied Physics Letters_ Special Collection capture the field. They reveal how clever materials design can unlock new device physics while charting practical routes toward large-area manufacturability. Together, the papers highlight why a fresh look at interfaces, contacts, and functional layering is timely: industry roadmaps point to sub-1 nm technology nodes within a decade, neuromorphic computing urgently needs non-volatile synapses, and the Internet-of-Things demands sensors that run for a long time on harvested power.
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SunView 深度解读

二维材料FET技术对阳光电源功率半导体器件升级具有前瞻价值。虽然当前SiC/GaN器件已在ST储能变流器和SG逆变器中广泛应用,但该研究揭示的亚1纳米工艺和新型界面设计可为下一代功率器件提供技术储备:二维材料的超薄特性可实现更低导通电阻和开关损耗,其优异界面特性有助于提升高温高压工况下的可靠性。特别是非易失性突触器件概念可启发智能功率模块设计,为iSolarCloud平台的边缘计算和预测性维护提供硬件支持。建议跟踪二维材料在功率电子领域的工程化进展,评估其在电动汽车驱动和充电桩高频开关应用中的潜力。