imec推动2D材料元件技术超越现有顶尖方案 促进未来逻辑技术发展

於本周2025年国际电机电子工程师学会（IEEE）上，imec展示了包含单层二??化钨（WSe2）通道的p型场效电晶体（pFET）所具备的显着性能升级，以及用於源极／汲极接点成形和闸极堆叠整合且与晶圆厂相容的改良版模组。这些研究成果透过imec与领先半导体制造商的合作来实现，为基於2D材料的元件技术之重大进展；这项技术被视为延伸逻辑技术发展途径的长期潜力方案。

图一 : （左）采用缺陷钝化合成形成的二??化钨双原子层薄膜之2D pFET元件转移曲线，最隹元件显示最大电流为690μA/μm；（右）与台积电合作制出之最终双闸极2D pFET元件的穿透电子显微镜（TEM）截面图。

采用由2D过渡金属二硫族化物（MX2）组成的原子级薄元件层来取代矽传导通道，可??实现闸极与通道长度的极限微缩，同时保持良好的静电通道控制与高载子迁移率。未来要实现的关键里程碑包含高品质的2D材料层沉积、闸极堆叠整合、低电阻源极／汲极接点成形，以及12寸晶圆整合。此外，大多的研究心力专注在改良（包含二硫化钨或二硫化??通道的）n型元件，但是也需要更多有关p型元件的基础研究，後者需要不同的通道材料（例如二??化钨）。

imec运算暨记忆体元件技术研发??总Gouri Sankar Kar表示：「在2025年IEEE国际电子会议（IEDM）上，我们在两场不同的发表会中展示，在imec核心CMOS产业联盟计画（IIAP）与领先半导体制造商建立的深度合作如何实现2D材料型元件的性能突破。在这两项合作中，结合由这些制造商提供的高品质2D材料层与imec研发的改良版接点与闸极模组，在推进2D材料元件技术超越现有的先进方案时发挥了关键作用。」
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