（原标题：二维半导体【KMI-080】パンスト妄想脚 ASUKA，重新界说芯片）
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欧美合集咱们建议了一个焦点问题，对于连系界奈何不停冲突二维晶体管的建立性能领域，并探讨这些建立在将来策画领域阐明的关节作用。
在 6 月于马里兰州学院公园举行的2024 年建立连系会议上，会议要点强调了半导体技巧在推动东谈主工智能 (AI) 平淡应用方面的关节作用。凭借大领域并行处理和专用加快器，图形处理单位 (GPU) 和张量处理单位 (TPU) 已成为数据处理和机器学习的主力，为顶端应用提供能源。但是，一个近在眉睫的要紧挑战是奈何冲突硅片对晶体管缩放和功耗的放置，以看护 AI 硬件性能的快速提高。谜底在于重新念念考建立架构和探索替代材料。其中，二维 (2D) 材料已显露出冲突半导体器件性能和功能界限的远大后劲。咱们期刊上发表的好多 2D 材料连系都响应了这一高涨趋势，在本期中，咱们将先容一个焦点，要点先容 2D 半导体的进展，愚弄纳米级知戮力来联想新式建立、提高性能并结束集成系统。
在一篇分析著作中，Yu-Cheng Lu 等东谈主愚弄策画机援手联想技巧相比了不同技巧节点（从 16 nm 到 1 nm）的 2D 和 Si 静态赶快存取存储器 (SRAM) 电路。跟着节点变小，2D SRAM 在踏实性、初始速率和能效方面均优于硅 SRAM。
愚弄相同硅的制造技巧来膨胀高质地二维材料仍然是充分愚弄其非常半导体性能的关节挑战。尽管已发表了无数配方和才能，但穷乏实际操作和车间专科常识抑止了合手续的高质地材料合成。刘灿等东谈主在他们的驳倒中盘问了平面单晶单层的外延滋长和平面外同质结构的制造。通过分析成核和取向限制以及各式外延滋长技巧的颓势水平，他们盘问了合手续坐蓐高质地二维材料的最好实施。
在另一篇驳倒中，Ki Seok Kim 等东谈主展示了一种逸想化的二维晶体管，要点包涵通谈材料、金属触点和栅极电介质，并分享了他们对于奈何弥合学术连系与工业需求之间的差距以加快收受基于二维半导体的晶体管进行单片三维集成的不雅点。
Focus 还先容了鼓舞 2D 晶体管性能极限的主要连系。Kui Meng 等东谈主在其著作中申诉了晶圆级热挥发超离子稀土金属氟化物薄膜，该薄膜具有超薄等效氧化物厚度，可行为 MoS 2和 WSe 2晶体管中的电介质。与静电门控不同，这些电双层门控晶体管使用离子在晶体管通谈中感应电荷。正如 Tibor Grasser 等东谈主在一篇新闻与不雅点著作中强调的那样，这种处分决策可能对不需要高操作频率的应用有用，例如神经样式或赶快策画。
Heonsu Ahn 等东谈主在一篇著作中例如阐明了栅极电极的进一步尺寸收缩。他们制造了具有 0.4 纳米宽度栅极电极的镜像孪生领域汇集，以将消耗沟谈长度收缩到 3.9 纳米。之前到手结束原子级短栅极晶体管使用的是碳纳米管或石墨烯边际。Wouter Jolie 等东谈主在一篇随附的新闻与不雅点著作中先容了这种才能，该才能通过使用计议的 2D 材料进行布线和用作有源半导体来简化制造经由。
与 2D 晶体管酿成电战争需要克服与传统半导体酿成欧姆战争正常见的挑战，如肖特基势垒和费米能级钉扎。Jordan Pack 等东谈主在其著作中建议了一种新式电荷调度战争来缓解这些问题，在低温下取得了单层 WSe2创记录的高搬动率（80,000cm2 V–1s–1 ）。
东谈主们在从单个建立向系统级调度方面也过问了无数元气心灵。Rahul Pendurthi 等东谈主在其著作中先容了一种在 2D 材料上构建互补金属氧化物半导体器件的后端兼容才能。
2022年，好意思国政府通过了影响深切的《芯片与科学法案》，以相沿半导体连系和制造。与此同期，亚洲和欧洲列国政府也在推出各自的《芯片与科学法案》，为半导体研发和制造提供无数补贴。正如克里斯·米勒在《纽约时报》畅销书《芯片干戈》中所发达的那样，技巧和地缘政事越来越精细地交汇在一王人。争夺技巧主导地位的斗争有可能使科学家之间的常识交流和技巧调度变得越来越具有挑战性。
行为一册具有众人影响力的期刊，咱们深爱通过此焦点结束常识分享的解放流动，并将链接包涵实验室采取的每一步奈何与行业需求保合手一致。行为一册期刊，咱们的使命是提供一个尽心商量的平台，供东谈主们公开分享主见、才能和冲突，高出这些地缘政事不合，观念半导体技巧的跳跃仍然是一项众人协作的发奋。
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01743-w
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