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
1

Microsoft preciserar Xbox Series X-lanseringen till november

Nästa del i Halo-spelserien dröjer till 2021, ett besked som Microsoft kompenserar genom att minska spannet för Xbox-lanseringen. Läs mer

27

Från mus till ljus – en teknikstund om input lag och latens

Input lag och latens är fördröjningen hos en spelskärm är en viktig och ständigt diskuterad fråga. Som handlar om mer än skärmen. Läs mer

22

Huawei Kunpeng 920 3211K uppges vara snabbare än Core i9-9900K

Den 24-kärniga kinesiska processorn ryktas ge självaste Intel på nöten i flertrådade laster. Läs mer

24

Samsung-anställda gripna efter att ha sålt OLED-information till Kina

Koreansk teknik gällande utskrift av OLED-paneler kan på ett olagligt vis ha hamnat i Kina, enligt koreanska rapporter. Läs mer

34

Apple döms för monopolmissbruk i Ryssland

Landets antimonopoltjänst hävdar att Apple missbrukar sin dominanta marknadsposition. Läs mer

30

Nytt tillskott i shoppen – retrodoftande poster

Om dina väggar suktar efter sockel 775-nostalgi har vi botemedlet i vår shop. Även en ny bärkasse debuterar. Läs mer

87

Apple inleder rättslig process mot päronlogotyp

Recept- och måltidsapplikationen Prepear i skottgluggen när Apple anser att dess logotyp kan förknippas med Iphonemakaren. Läs mer

13

AMD:s "Renoir"-uppföljare "Cezanne" läcker ut i databas

En bärbar medlem i Ryzen 5000-uppställningen med Zen 3-kärnor och snabbare Vega-grafik skymtas hos Sisoftware. Läs mer

3

Dreamhack Winter skjuts till nästa år

Vinterns stora spelfest får samma behandling som sommarens Dreamhack, det vill säga ett nytt och ännu obestämt datum år 2021. Läs mer

55

Snabbtest: Grafikprestanda i Horizon Zero Dawn

Horizon Zero Dawn har lanserats till PC och redaktionen står redo med testriggen för ett snabbtest med femton grafikkort. Läs mer

23

Samsung inleder expansion av världens största halvledarfabrik

Tillbyggnationen av Pyongtaek-fabriken inleds under september månad och beräknas kosta 220 miljarder kronor. Läs mer

45

Nvidia räknar ned till Geforce-nyheter

Bolagets konsumentdivison tar till Twitter och räknar ned till den 31 augusti. Läs mer