Review

電子工学:シリコン技術向けのグラフェンと二次元材料

Nature 573, 7775 doi: 10.1038/s41586-019-1573-9

シリコン半導体技術の進歩は、デバイスや配線の物理的サイズをナノメートル領域にまで縮小することによって、1960年代後半から1970年代前半のマイクロプロセッサーから、オートメーション、コンピューター、スマートフォンに至るまで、エレクトロニクスに飛躍的進歩をもたらしてきた。現在では、グラフェンやそれに関連する二次元(2D)材料によって、原子極限でのデバイスの性能がかつてないほど向上する可能性があり、2D材料とシリコンチップの相乗的な組み合わせにより異種プラットフォームが得られ、これがシリコン技術に基づいて非常に大きな可能性をもたらすと期待されている。多機能高層2Dシリコンチップの三次元モノリシック製造によって集積化が実現されており、これによってオプトエレクトロニクスやセンシングへの応用では、シリコンプラットフォームの垂直方向性と機能的多様性を利用して性能の向上が可能になっている。今回我々は、原子層材料とシリコン系ナノシステムの集積化の機会、進展、課題を概説するとともに、コンピューターへの応用とコンピューター以外への応用の見通しを検討している。

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