חוקרים במכון המתקדם לטכנולוגיה של סמסונג (SAIT) חשפו החומר החדש שיאפשר תאימות בין סיליקון לגרפן
חוקרים במכון המתקדם לטכנולוגיה של סמסונג (SAIT) חשפו את הגילוי של חומר חדש, שנקרא בורון ניטריד אמורפי (a-BN), בשיתוף פעולה עם המכון הלאומי למדעים של אולסן (UNIST) ואוניברסיטת קיימברידג’. למחקר, שפורסם בכתב העת Nature, יש פוטנציאל להאיץ את הופעת הדור הבא של השבבים.
חומרים דו מימדיים — המפתח להתגברות על אתגרי המדרגיות
לאחרונה עבדו ב-SAIT על המחקר והפיתוח של חומרים דו מימדיים – חומרים גבישיים עם שכבה אחת של אטומים. ספציפית, במכון עבדו על המחקר והפיתוח של גרפן, והשיגו תוצאות מחקריות פורצות דרך בתחום הזה כמו פיתוח של טרנזיסטור גרפן חדש וגם שיטה חדשה לייצור גרפן עם שטח גדול, חד גבישי, בגודל פרוסה. בנוסף למחקר והפיתוח של גרפן, פעלו ב-SAIT להאיץ את המסחור של החומר.
“כדי לשפר את התאימות של גרפן עם תהליכי שבבים מבוססי סיליקון, יש לבצע את הגידול של הגרפן בגודל פרוסה על מצע שבבים בטמפרטורה נמוכה מ-400°C”, אמר הייאון-ג’ין שין, מנהל פרויקט הגרפן וחוקר ראשי ב-SAIT. “אנחנו גם פועלים כל הזמן כדי להרחיב את היישומים של גרפן מעבר לשבבים”.
החומר החדש שהתגלה, שנקרא בורון ניטריד אמורפי (a-BN), מורכב מאטומי בור וחנקן עם מבנה מולקולרי אמורפי. בורון ניטריד אמורפי מקורו בגרפן לבן, שכולל אטומי בור וחנקן מסודרים במבנה משושה, אבל המבנה המולקולרי של a-BN למעשה מבדל אותו מגרפן לבן.
לבורון ניטריד אמורפי יש קבוע דיאלקטרי מאוד נמוך הטוב מסוגו של 1.78 עם תכונות חשמליות ומכניות חזקות, ויכול לשמש כחומר בידוד לחיבורים כדי למזער הפרעות חשמליות. הדגימו גם שאפשר לגדל את החומר בגודל של פרוסה בטמפרטורה נמוכה של רק 400°C. לכן צפוי לבורון ניטריד אמורפי שימוש נרחב בשבבים כמו פתרונות DRAM ו-NAND, ובמיוחד בפתרונות זיכרון מהדור הבא לשרתים גדולים.
“לאחרונה, העניין בחומרים דו מימדיים ובחומרים החדשים שמפיקים מהם גדל. אבל יש עדיין הרבה אתגרים ביישום של החומרים בתהליכי שבבים קיימים”, אמר סאונגג’ון פארק, סגן נשיא ומנהל המעבדה לחומרים לא אורגניים, SAIT. “נמשיך לפתח חומרים חדשים כדי להוביל את שינוי הפרדיגמה בשבבים”.
