웨이퍼 규모의 3D 통합을 위한 2D 재료

3차원(3D) 통합은 "모어 무어"(더 큰 장치 밀도)를 달성하기 위해 탐구되고 있을 뿐만 아니라 "모어 댄 무어"로 알려진 새로운 기능을 도입하기 위해서도 탐구되고 있습니다. 현재 대부분의 3D 집적회로(IC)는 실리콘을 기반으로 하며 시장에서 쉽게 구할 수 있습니다. 그러나 고유한 능력을 가진 2차원(2D) 재료와 같은 신흥 나노 재료의 매혹적인 영역이 있습니다. 놀랍게도 이러한 새로운 나노 재료를 사용한 3D 통합에 대한 탐색은 제한적이었습니다. 우리의 연구는 이 격차를 해소하며, MoS2를 기반으로 한 웨이퍼 규모의 단일체 2단계 3D 통합에서 각 계층에 10,000개 이상의 전계 효과 트랜지스터(FET)를 성공적으로 통합했음을 시연했습니다. 또한 각 계층에 약 800개의 FET를 사용하는 MoS2와 WSe2를 모두 사용하여 3단계 3D 통합을 달성했습니다. 더욱 인상적으로, 우리는 각 계층에 200개의 공격적으로 스케일된 MoS2 FET를 사용하는 2단계 3D 통합으로 경계를 더욱 밀어붙였습니다. 우리 연구는 감지 및 저장과 같은 다기능성을 갖춘 3D 회로의 실현으로 이어졌습니다. 우리는 우리의 시연이 더 많은 층을 쌓아올린 더욱 정교하고 컴팩트하며 기능적으로 다양한 집적회로의 기반이 될 것이라고 확신합니다.