研究人员更进一步利用新方法制造出一种多层芯片,其中交替排列两种不同的 TMD 层——二硫化钼,一种很有前途的制造 n 型晶体管的材料候选材料;以及二硒化钨,一种有可能制成 p 型晶体管的材料。p 型和 n 型晶体管都是执行任何逻辑运算的电子构件。该团队能够以单晶形式直接叠放在彼此之上生长这两种材料,而无需任何中间硅晶片。Kim 表示,这种方法将有效地使芯片的半导体元件密度翻倍,尤其是金属氧化物半导体 (CMOS),它是现代逻辑电路的基本构件。
“通过我们的技术实现的产品不仅是 3D 逻辑芯片,而且是 3D 内存及其组合,”Kim 说道。“通过我们基于生长的单片 3D 方法,你可以生长出数十到数百个逻辑层和内存层,它们彼此叠置,而且它们能够很好地通信。”
“传统的 3D 芯片是在硅晶圆之间钻孔制成的,这一过程限制了堆叠层的数量、垂直对准分辨率和产量,”第一作者 Kiseok Kim 补充道。“我们基于生长的方法一次性解决了所有这些问题。”