《三星与科研团队共同发现一种半导体新材料非晶氮化硼》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2020-07-09
  • 三星宣布与合作伙伴一同发现了一种名为非晶氮化硼(a-BN)的新材料。其在三星先进技术研究院(SAIT)的研究人员与蔚山国立科学技术研究院(UNIST)以及剑桥大学合作进行了这一发现。合作者在《自然》杂志上发表了他们的研究成果,并认为这种材料将 "加速下一代半导体的出现"。 三星在解释新发现的非晶氮化硼时表示,它由硼和氮原子组成,具有非晶分子结构,新材料来源于白色石墨烯,但不同的分子结构使得a-BN与白色石墨烯 "有独特的区别"。 三星表示,a-BN有望广泛应用于DRAM和NAND解决方案,因为它能够最大限度地减少电干扰,并且可以在400℃的相对低温下完成晶圆的规模生长。 石墨烯项目负责人、SAIT首席研究员Hyeon-Jin Shin在评论这种材料时说。 "为了提高石墨烯与硅基半导体工艺的兼容性,应在低于400℃的温度下实现半导体基板上的晶圆级石墨烯生长。我们也在不断努力,将石墨烯的应用扩展到半导体之外。" 该公司没有给出希望何时开始在其硬件产品中使用这种新材料的日期,但表示可以将其应用于半导体,特别是大规模服务器的下一代存储器解决方案中的DRAM和NAND方案。

相关报告
  • 《半导体晶体中发现新型准粒子》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-07-30
    • 英国《自然》旗下《通讯·物理》杂志日前发表了一项物理学新成果:德国科学家描述了一种在高质量半导体晶体中发现的新型准粒子——“Collexon”,其可以印证准粒子存在的材料所表现出的独特光学特征,以及不同寻常的物理特性,而这些特点对基础科学和应用科学都非常重要。 在由许多不同粒子组成的微观系统(如固体材料)中,每个粒子的运动都是复杂的,是该粒子与周围粒子之间的各种强烈相互作用的产物。为了能够更简单地了解这些系统的行为和特性,物理学家们重新构想了固体,想象它们包含的是在自由空间中弱相互作用的粒子。这些“准粒子”具有不同的类型,可以带来有关材料特性的不同认知。 此次,德国柏林工业大学科学家克里斯丁·南斯泰尔及其同事,将氮化镓半导体晶体中的原子替换为锗原子,他们在维持原始晶体结构的同时,实现了高浓度的原子取代。然而,这样的原子取代改变了晶体的物理特性——增加了固体中自由电子的浓度。 通过分析这些经过特殊处理的晶体对光的吸收和发射,研究团队观察到一种现象,被他们称为新型准粒子的“Collexon”的稳定性,会随着电子气密度的上升而上升。他们认为这可能是所有半导体的标准特性——只要能够实现相同水平的原子取代即可。 如果这些发现可以进一步得到理论研究的支持,那么准粒子“Collexon”可以被认为是半导体材料具有的共同特征。半导体是现代技术的基础,提高我们对其电子结构的理解,既有益于理论研究,也有益于应用研究。 随着信息技术的快速发展,摩尔定律遇到了“天花板”。这个定律预测,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件数目每隔18到24个月就会翻一番。如今,这一速度正在放缓,集成电路上的元器件数目也在挑战半导体的极限。所以,寻找除了硅以外的新半导体材料,以及发现半导体材料的新特性,就成了信息技术实现下一步飞跃的关键。这正是上述发现的意义所在。
  • 《华为布局第三代半导体材料》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2019-08-31
    • 据媒体报道,华为今年4月刚成立的哈勃投资已于近期入股山东天岳,并获得了10%的股份。山东天岳核心产品为第三代半导体材料碳化硅。据公司官网介绍,碳化硅被称为是第三代半导体的核心材料,具有耐高压、耐高频等突出特点。 华为通过哈勃投资入股山东天岳,或许表明其对于第三代半导体材料前景的认可。资料显示,哈勃科技投资有限公司注册资本为7亿元人民币,由华为投资控股有限公司100%控股。 哈勃投资,名字颇具深意。哈勃望远镜自1990年搭乘美国“发现者号”航天飞机进入太空,开启了自己的传奇一生。如果要探索太空,是离不开哈勃的。设立哈勃投资,或表明了华为意图通过产业投资,对科技前沿领域进行探索的初衷。 历数三代半导体材料 自半导体诞生以来,半导体材料便不断升级。第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料,其在 集成电路 、电脑、手机、航空航天、各类军事工程等领域中都得到了极为广泛的应用。 第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。 第二代半导体材料主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料。因信息高速公路和互联网的兴起,还被广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信和GPS导航等领域。 第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一代和第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和度以及更高的抗辐射能力。 在应用方面,根据第三代半导体的发展情况,其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域,每个领域产业成熟度各不相同。在前沿研究领域,宽禁带半导体还处于实验室研发阶段。 各国高度重视第三代半导体发展 目前,许多国家将第三代半导体材料列入国家计划。美国、欧盟均建立了相应的中心及联盟, 致力于研发第三代功率半导体 功率器件 。 我国政府主管部门高度重视第三代半导体材料及相关技术的研究与开发。从2004年开始对第三代半导体技术领域的研究进行了部署,启动了一系列重大研究项目。2013年科技部在“863”计划新材料技术领域项目征集指南中,明确将第三代半导体材料及其应用列为重要内容。2015年和2016年国家科技重大专项02专项也对第三代半导体功率器件的研制和应用进行立项。 碳化硅电力电子器件市场在2016年正式形成,根据Yole预测,碳化硅市场规模在2021年将上涨到5.5亿美元,年复合增长率可达到19%。由于我国具有广阔的应用市场,届时国产功率半导体市场也将实现大规模的增长。 哪些上市公司率先布局了碳化硅? 三安光电主要从事化合物半导体材料的研发与应用,专注于碳化硅、砷化镓、氮化镓等半导体新材料及相关领域。今年3月,三安光电旗下三安集成电路与美的集团达成战略合作,双方共同成立第三代半导体联合实验室,将通过研发第三代半导体功率器件导入白色家电,推动产业创新发展。 海特高新目前已完成包括砷化镓、氮化镓、碳化硅及磷化铟在内的6项工艺产品的开发,可支持制造功率放大器、混频器、低噪音放大器、开关、光电探测器、激光 器、电力电子等产品,产品广泛应用于5G移动通信、 人工智能 、雷达、 汽车电子 等领域。截止目前公司部分产品已实现量产,服务客户数和订单持续增加。 楚江新材在超高温热工装备领域具备领先优势,是国内唯一具有碳及碳化硅复合材料热工装备、高端真空热处理系列装备、粉末冶金系列热工装备三大系列且均保持领先的高端热工装备企业。