资料介绍
十年前,我刚毕业进入方正,当年我们的定位是SiGe,工号100以内的人曾经的邮箱后缀都是@sige.cn,好高大上,虽然后来还是顺应潮流走了Si工艺(现在已是6寸的佼佼者)。实际上SiGe只是实验室里的花瓶,虽然不如他但是却很成熟的有GaAs,比它牛的材料有SiC,所以注定了SiGe不会商业化,我在学校的时候也只是看到24研究所有研究过。好吧,再回来聊我们的半导体材料,世界上最早的半导体材料是Ge,后来才是Si,主要是便宜因为原材料是沙子取之不竭用之不尽,所以硅/Si一直统治了半导体领域大半个世纪。但是随着摩尔定律的驱策,我们已经走到了原子级导致了很多击穿以及漏电等技术难题,所以到了10nm以下将迎来Si时代的终结,至于是不是IBM研发的石墨烯7nm晶体管我们还是期待吧,说不定我们tsmc能够延续Si-7nm呢。在讲新材料之前我们还是把理论铺垫一下,不然后面讲解就纯属无稽之谈了。半导体材料的选择无非就是两个因素:一是载流子迁移率µ(Carrier Mobility),二是禁带宽度Eg (台湾称“带隙”, Forbidden band)。而迁移率与电场、载流子质量、材料晶格密度(碰撞散射)相关,这个没什么理论,但是禁带宽度就要好好讲讲了,教科书里的理论是价带低与导带顶之间就是禁带,而禁带宽度越小则电子容易从价带跃迁到导带形成自由电子-空穴对(Electron-Hole pair)参与导电,当然这也就是我们讲的雪崩击穿或漏电的产生机理。
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