中科院金屬研究所的信息顯示，在山西大學韓拯教授領銜下，中國科學院金屬研究所李秀艷研究員、遼寧材料實驗室王漢文副研究員、中山大學侯仰龍教授、中國科學院大學周武教授等參與合作，提出了一種全新的基于界面耦合（理論表明量子效應在其中起到關鍵作用）的p-摻雜二維半導體方法，為后摩爾時代未來二維半導體器件的發展提供了思路。

隨著半導體工藝制程不斷逼近亞納米物理極限，發展垂直架構的多層互連CMOS邏輯電路，從而獲得三維集成技術的突破，是國際半導體領域積極探尋的新路徑之一。由于硅基晶體管制備工藝采用單晶硅表面離子注入的方式，很難實現在一層離子注入的單晶硅上方再次生長或轉移單晶硅。雖然可以通過三維空間連接電極、芯粒等方式提高集成度，但是關鍵的晶體管始終分布在最底層，無法獲得z方向的自由度。新材料、或顛覆性原理因此成為備受關注的重要突破點。

圖片來源：中科院金屬所

韓拯教授等研究人員提出的新方法采用界面效應的顛覆性路線，工藝簡單、效果穩定、并且可以有效保持二維半導體本征的優異性能。進一步，利用垂直堆疊的方式，制備了由14層范德華材料組成、包含4個晶體管的互補型邏輯門NAND以及SRAM等器件（如圖所示）。這一創新方法打破了硅基邏輯電路的底層“封印”，基于量子效應獲得了三維（3D）垂直集成多層互補型晶體管電路，

該研究成果以“Van der Waals polarity-engineered 3D integration of 2D complementary logic”為題于2024年5月29日在Nature雜志在線發表。

 （來源：集微）