Samsung når genombrott i lovande halvledaren amorf bornitrid

Samsung når genombrott i lovande halvledaren amorf bornitrid

Kandidaterna till nästa generations halvledarmaterial är många, och Samsung utökar utbudet med genombrottet bornitrid.

I takt med att tillverkningstekniken för dagens kretsar krymps allt mindre börjar processormakarna slå i taket för vad som är möjligt med rådande halvledarmaterial kisel. Klockfrekvenser som ska bli allt högre står i stark kontrast till den krympta tillverkningstekniken och den värmeutveckling som sker när materialets gränser pressas till dess yttersta. En nygammal lösning på problemet är galliumnitrid, vars goda potential hålls tillbaka av svårlösta hinder.

En av de mest populära materialet som föreslås ersätta kisel är grafen, som likt galliumnitrid har fördelaktiga egenskaper men är avsevärt mer svårarbetat ställt mot kisel. Samsungs forskningsdivisioner arbetar på att göra grafen till en praktiskt användbar halvledare, men forskning utförs även i ett flertal andra spår. Samsungs forskare meddelar nu ett genombrott i ett lovande alternativt spår.

Samsung_Ultrathin-Boron-Nitride_Nature_main.jpg

Materialet i fråga kallas amorphous boron nitride (a-BN), en form av amorf bornitrid, där ett tunt lager av atomer formar ett tvådimensionellt kristalliknande material. Upptäckten görs av forskningsavdelningen Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) i samarbete med Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) och University of Cambridge. Materialet är en kombination av bor (B) och kväve (N), som delar egenskaper med vit grafen.

Atomerna från bor och kväve arrangeras här i en 2D-struktur som enligt Samsungs resultat ger särskilt goda ledande egenskaper. Enligt forskningen ger den amorfa bornitriden en dielektrisk konstant om 1,78, att jämföra med kisel vars dielektriska konstant ligger på 11,7. Materialet har också bättre isolerande egenskaper som minskar risken för elektriska störningar mellan transistorer, ett stort bekymmer för kiselbaserad kretstillverkning på allt mindre nanometerskala.

Recently, interest in 2D materials and the new materials derived from them has been increasing. However, there are still many challenges in applying the materials to existing semiconductor processes. We will continue to develop new materials to lead the semiconductor paradigm shift – Seongjun Park, chef för Samsung Inorganic Material Lab (SAIT)

En annan fördelaktig egenskap med amorf bornitrid är att lagren av kristallatomer kan växa fram i förhållandevis låga temperaturer om 400 °C. Kisel växer exempelvis fram i temperaturer om 800 °C eller mer. Samsung menar att dessa egenskaper gör att amorf bornitrid sannolikt kommer användas i bred utsträckning i tillverkning av kretsar som DRAM-minne och NAND-flashminne för lagring.

Samsung_bornitrid_tidslinje.jpg

Samsung anger dock att amorf bornitrid sannolikt tillämpas först i minneskretsar för serverinstallationer på stor skala, för att senare leta sig in i konsumentprodukter. Företagets tidslinje anger endast det publicerade genombrottet utan uppgifter om när det väntas ta plats i företagets kretstillverkning.

Läs mer om forskning runt halvledare:

Skicka en rättelse
4

Microsoft Edge kommer inte gå att avinstallera

Den nya Chromium-baserade versionen av Edge klamrar sig fast i Windows 10 – vare sig du vill eller inte. Läs mer

16

Amazons svenska logistik utgår från Eskilstuna

E-handelsjättens europeiska logistikpartner Kuehne Nagel bekräftar att Eskilstuna logistikpark blir knutpunkten. Läs mer

49

Företagshemligheter från Intel läcker ut på Twitter

Över 20 GB data inklusive bland annat källkoder, utvecklarverktyg och Tiger Lake-ritningar hittar ut i det fria. Läs mer

22

Test: Samsung Galaxy Book S – först ut med Intel Lakefield

Med ett flertal års frånvaro har det blivit dags för Samsung att göra comeback på den bärbara marknaden i Norden. Idag sätter vi tänderna i Galaxy Book S. Läs mer

23

Asrock sjösätter minidatorerna Deskmini H470 och X300

Företagets nya minidatorer erbjuds med både Intel- och AMD-smak, där den sistnämnda stödjer APU:er i Ryzen 4000-serien. Läs mer

61

Sony lanserar WH-1000XM4 – fjärde generationens brusreducerande hörlurar

Förbättrad brusreducering, finpolerad komfort och koppling till flera enheter samtidigt står på menyn hos Sonys senaste lurar. Läs mer

17

Nintendo ökar Switchförsäljning med 166 procent på årsbasis

Nintendo rapporterar ett osedvanligt starkt kvartal och mycket pekar på att Animal Crossing har bidragit till framgången. Läs mer

55

Throwback Thursday: Tio år sedan AMD avtäckte "Bulldozer"

I augusti 2010 visade AMD upp sin kommande FX-serie av CPU:er – vi tar en titt tillbaka till hur förväntningarna såg ut. Läs mer

14

TSMC och Foxconn visar intresse i ARM

De båda taiwanesiska företagen sägs ha delgivits finansiell information för att utvärdera möjligheter till investering. Läs mer

7

Samsung tappar Qualcomm-ordrar på 5 nanometer till TSMC

Samsung ser ut att förlora en del av sina Qualcomm-ordrar för kretsar på 5 nanometer till konkurrenten TSMC. Läs mer

64

AMD Ryzen 4000 "Vermeer" når turbofrekvenser om 4,8 GHz

Zen 3-kisel i höstens kommande processorer når höga frekvenser och får möjligheter till spänningsjusteringar per kärna. Läs mer

12

Intel bekräftar "Tiger Lake"-lansering den 2 september

Investerarkalender bekräftar lanseringsevent för andra generationens 10 nanometersprocessorer, men även Xe-nyheter. Läs mer