北大课题组在推动二维集成电路发展领域有新突破

中国青年报客户端北京8月3日电（中青报·中青网记者 叶雨婷）记者今天从北京大学获悉，近日，北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授课题组首次报道高迁移率二维半导体表面氧化成高κ栅介质并应用于高性能场效应晶体管器件和逻辑门电路，该研究工作突破了二维高迁移率半导体器件与超薄介电层集成这一瓶颈，有望推动二维集成电路的发展。

据悉，半导体硅是微电子工业的绝对主流材料，其自身氧化物二氧化硅同时兼具高度致密、均匀、绝缘的特性，在各种电子器件中发挥了重要的作用。然而，二氧化硅较低的介电常数限制了硅在先进制程工艺中的应用。为进一步延续摩尔定律，开发高迁移率新型超薄半导体沟道材料和高介电常数(ε > 10)超薄高质量氧化物介电层，成为科学界和产业界的近20年来主流研究方向之一。

该研究成果以“A native oxide high-κ gate dielectric for two-dimensional electronics”（高κ自然氧化物栅介质的二维电子学）为题，于2020年7月27日在Nature Electronics（自然·电子学）在线发表。彭海琳是该工作的通讯作者，北京大学化学与分子工程学院博士研究生李天然、涂腾是该工作的第一作者，该工作的主要合作者还包括北京大学物理学院的高鹏研究员、北京大学信息科学技术学院的黄如教授和黎明研究员、色列魏茨曼科学研究院的颜丙海教授及美国德州大学奥斯汀分校的赖柯吉教授。

该研究工作是关于高迁移率二维半导体表面氧化成高κ栅介质并应用于高性能场效应晶体管器件的首次公开报道，该工作得到了来自国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京分子科学国家研究中心等项目的资助。