研究人员制定了基于2D材料的信息技术发展路线图

“双青论坛”的一篇新综述全面概述了二维（2D）材料的进展和战略路线图，这是半导体行业向前迈出的重要一步

中国顶尖学者的这一集体努力概述了2D材料从基础研究到工业发展的转变，强调了专用工具、人工智能和学术界与行业合作在推动这场技术革命中的关键作用

这项研究发表在《科学中国信息科学》杂志上

半导体小型化的新时代

在过去的70年里，半导体行业一直是技术进步的推动力，不断实现小型化和性能改进

对摩尔定律的追求导致了对新材料和几何形状的探索，其中过渡金属二硫族化合物（TMDs）等2D材料脱颖而出，成为基于原子薄沟道的下一代晶体管的潜在候选者

2D材料的战略路线图

审查文件强调需要专用技术和工具来满足2D材料的行业标准。它强调了材料生长、表征和电路设计的重要性，为学术界和工业界的合作奠定了基础，以推动未来十年的2D材料研究。路线图的主要部分包括：

材料，精确放大：2D半导体材料的未来取决于精确放大生产。该行业在2英寸n型单晶片方面取得了长足进步，但材料缺陷的挑战仍然存在。具有精确缺陷控制的更大单晶的开发和与硅性能相匹配的p/n型材料的培养是未来发展的主要方向。表征，人工智能不可或缺的作用：复杂的表征技术已达到亚原子分辨率水平，满足2D材料的需求。人工智能工具的集成对于标准化和精细化的评估标准至关重要，确保分析实验元数据的准确性和效率。电子器件，BEOL和FEOL的协同作用：2D半导体器件正在朝着与硅基器件竞争的性能指标发展。未来的进展将集中在基础技术上，如HKMG集成和可控掺杂，重点是优化性能、功耗和面积。热管理和互连，克服RC延迟：有效的热管理和减少RC延迟在半导体器件中至关重要。使用具有较低介电常数的材料，以及集成六方氮化硼（h-BN）和石墨烯等2D材料，旨在提高性能和可靠性。集成电路，拥抱3D集成：基于2D半导体的集成电路（IC）的未来正在向3D集成迈进。这一转变将利用2D半导体的优势进行单片3D异构集成，提高芯片级能效和功能。光电子集成，迈向高通量技术之路：光电子集成有望成为高通量信息技术的关键方向。大规模、高质量单晶的合成和多功能集成器件的发展是这一未来轨迹的关键。