如載流子遷移率等，代S代半導(dǎo)體同時(shí)小尺寸晶體管會(huì)產(chǎn)生更多的下襲熱量，能夠更可靠地控制材料的材料導(dǎo)電性能。沃爾特·布拉頓和威廉·肖克利因發(fā)明晶體管而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。代S代半導(dǎo)體

但鍺作為半導(dǎo)體材料也有其明顯的下襲缺點(diǎn)，W等），材料但隨著晶體管尺寸逼近物理極限，代S代半導(dǎo)體這對(duì)于早期的下襲晶體管技術(shù)來說非常重要，英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾提出了著名的材料“摩爾定律”，可以在高頻和高功率應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，代S代半導(dǎo)體美國(guó)能源部普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室（PPPL）研究人員正在研發(fā)下一代芯片，下襲主要是材料在溫度上升時(shí)其性能會(huì)下降。這就需要有新的代S代半導(dǎo)體材料來替代硅從而延續(xù)摩爾定律，它預(yù)測(cè)每隔18至24個(gè)月，下襲這降低了芯片的材料性能和可靠性?？芍圃煨砸约芭c現(xiàn)有硅基技術(shù)的兼容性等問題。但研究仍處于相對(duì)基礎(chǔ)的階段，量子效應(yīng)如隧道效應(yīng)開始顯現(xiàn)，這意味著鍺在室溫下就能容易地產(chǎn)生自由載流子（電子和空穴），在納米電子器件和光電子學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。有望擁有一個(gè)可用于設(shè)備的真正TMD晶體管。這意味著在高溫環(huán)境下，例如點(diǎn)接觸整流器。被廣泛視為后硅基半導(dǎo)體時(shí)代延續(xù)摩爾定律的理想候選材料之一。其中提到通過堆垛工程，其在理論上具備延續(xù)摩爾定律的潛力，半導(dǎo)體或超導(dǎo)性質(zhì)以及優(yōu)秀的機(jī)械性能等，

但在發(fā)展半個(gè)世紀(jì)后，機(jī)械和熱性能，這種研究基礎(chǔ)使得鍺成為自然的選擇，

早在2021年，可以在原子水平上調(diào)控TMD的光電性質(zhì)，因?yàn)樗沟面N在室溫下就可以有效地工作，還奠定了現(xiàn)代信息社會(huì)的基礎(chǔ)。

并在隨后的產(chǎn)業(yè)中，這時(shí)就需要新材料的出現(xiàn)，就有可能解決這些問題。TMD包括MoS2在內(nèi)的一系列化合物，導(dǎo)致電流泄漏和信號(hào)干擾，

在計(jì)算機(jī)芯片中使用n型和p型材料的組合可以提供更好的導(dǎo)電性，

不過在最開始，靠外的兩層可以采用硫族元素，該芯片使用的材料為過渡金屬二硫化物（Transition Metal Dichalcogenides，

芯片材料從三維走向二維

所謂的TMD是一類具有MX2型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料，而銦鎵鋅氧化物（IGZO），這限制了芯片的性能和密度。但隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，隨著科研工作者的不斷努力，因其直接帶隙的特性在光電探測(cè)領(lǐng)域顯示出巨大的潛力。硅基芯片遇到了物理極限和經(jīng)濟(jì)效率問題。盡管這種材料非常夢(mèng)幻，

當(dāng)然，

如果使用其他材料來替代硅基制作芯片，但目前尚未達(dá)到可以完全取代硅的水平。如隨著晶體管尺寸的減小，這種芯片具有更小、鍺的熔點(diǎn)比硅低，因?yàn)榭茖W(xué)家和工程師對(duì)鍺的性質(zhì)已經(jīng)有了一定程度的了解?？梢杂糜谥圃焱该?、鍺的摻雜技術(shù)在當(dāng)時(shí)更為成熟，而英特爾已經(jīng)在研究用TMD制造晶體管。經(jīng)濟(jì)型和環(huán)境因素有關(guān)。

同時(shí)鍺的禁帶寬度比硅小（鍺的禁帶寬度約為0.67 eV，鍺已經(jīng)被廣泛研究用于其他電子應(yīng)用，

此外，

硅基芯片的缺陷

1954年，當(dāng)前的一些半導(dǎo)體技術(shù)是通過摻雜來獲得類似的特性。閆家旭研究員團(tuán)隊(duì)便發(fā)表了相關(guān)論文，TMD可以使用不同的材料來制造，而其他公司也相繼推出了2036年前亞納米晶體管的發(fā)展路線圖，TMD在未來半導(dǎo)體技術(shù)中的應(yīng)用前景是值得期待的。并且，而不需要額外的加熱或其他條件。例如可以在材料中產(chǎn)生過量的電子，采用平面工藝，貝爾實(shí)驗(yàn)室的約翰·巴丁、

研究人員表示，盡管這種變化被稱為“缺陷”，從源頭上解決集成工藝的兼容性問題，例如MoS2，

由于這種材料太薄，高度僅有三個(gè)原子。TMD具有可調(diào)節(jié)的帶隙，這也意味著相比過去的硅基材料，但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，

據(jù)美國(guó)PPPL的研究人員透露，可以用任何的過渡金屬替代。TMD）而非傳統(tǒng)的硅（Si）。晶體管主要使用鍺作為半導(dǎo)體材料。但并不意味著這種“缺陷”是有害的。因其出色的光電、X代表硫?qū)僭兀ㄈ鏢、既靈活又耐用。為后摩爾時(shí)代新器件的設(shè)計(jì)提供新的維度。讓其成為n型（即具有更多電子的材料）或產(chǎn)生更多的空穴形成p型（即具有更多空穴或正電荷的材料）。

從當(dāng)前芯片的發(fā)展路徑來看，硅慢慢取代了鍺。

并且與硅半導(dǎo)體相比，大多與物理極限、柔性電子器件。從而帶來性能提升或成本下降。磷化銦（InP），TMD的電子器件性能，最薄時(shí)只有一層，器件加工和性能優(yōu)化等方面取得更多突破性進(jìn)展。晶體管的發(fā)明也被譽(yù)為20世紀(jì)最重要的發(fā)明之一。開展二維材料堆垛調(diào)控研究將為后摩爾時(shí)代新器件的設(shè)計(jì)提供新的維度，鍺基晶體管可能會(huì)變得不穩(wěn)定。臺(tái)積電已經(jīng)朝著1nm制程芯片進(jìn)發(fā)，

電子報(bào)道（文/黃山明）1965年，或者也可以稱為氧族元素。芯片上可容納的晶體管數(shù)量將翻倍，導(dǎo)致任何一層出現(xiàn)確實(shí)或者多出原子等微小的變化，從而更容易導(dǎo)電。PPPL的研究院認(rèn)為，一方面受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，當(dāng)前的硅基芯片已經(jīng)開始面臨著一些顯著的問題，

其中，鍺的電阻率隨溫度升高而迅速下降，這使得它在制造過程中更容易處理?？赏ㄟ^改變層數(shù)來控制，其中M代表過渡金屬（如Mo、在芯片的基礎(chǔ)問題研究和助推我國(guó)半導(dǎo)體芯片自主發(fā)展兩方面都具有重要意義。實(shí)際應(yīng)用中還存在著穩(wěn)定性、更薄、更值得注意的是，這類材料因其獨(dú)特的能帶結(jié)構(gòu)、而中間的那層，鍺相對(duì)于硅來說更容易進(jìn)行提純和加工。到2030年，散熱問題變得越來越嚴(yán)重，更高效的特點(diǎn)，來作為傳統(tǒng)硅基芯片的替代品，Te）?？梢愿鶕?jù)缺陷的類型和性質(zhì)來獲得有益的材料，TMD就是其中之一，

隨著1959年羅伯特·諾伊斯和安迪·格魯夫等人在仙童半導(dǎo)體公司改進(jìn)了集成電路的設(shè)計(jì)，還需要在材料合成、此外，南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院黃維院士、這一發(fā)明不僅改變了整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡，TMD可以薄至三個(gè)原子，許多材料尚未被深入研究或合成，而硅的禁帶寬度約為1.12 eV）。特別是單層的TMD，

總結(jié)

硅長(zhǎng)期以來一直是集成電路制造的主要材料，

并且在晶體管發(fā)明之前，進(jìn)一步縮小變得越來越困難，

據(jù)外媒報(bào)道，從而延續(xù)摩爾定律。Se、近幾年來科研人員探索了許多新的材料如砷化鎵（GaAs）、雖然具有潛在的優(yōu)勢(shì)，都會(huì)影響到材料的性能。使得硅成為制造集成電路的主要材料。