近日，据外媒报道，一个国际研究团队报告说，在制造纳米芯片方面取得了突破性进展。这一突破可能对纳米芯片的生产和全球各地的纳米技术实验室产生深远的影响。科学家们正在探索越来越小、更快的半导体二维材料。该研究小组由美国纽约大学坦顿工程学院化学和生物分子工程教授Riedo领导。

Credit: NYU Tandon

他们证明，使用加热到摄氏100度以上的探针进行光刻，比在二硫化钼等二维半导体上制造金属电极的标准方法要好。这些过渡金属是科学家们认为有可能取代硅制造原子小芯片的材料之一。

该团队的新制造方法热扫描探针光刻(t-SPL)比今天的电子束光刻(EBL)具备更多优势。首先，热光刻大大提高了二维晶体管的质量，抵消了肖特基势垒，阻碍了电子在金属和二维衬底交界处的流动。此外，与EBL不同的是，热光刻技术允许芯片设计者方便地对二维半导体进行成像，然后在需要的地方绘制电极图案。此外，t-SPL制造系统在初期节省了大量的资金，同时也节省了成本。最后，利用并行热探针可以方便地将这种热制造方法推广到工业生产中。

在纽约大学坦顿工程学院实验室，Riedo教授和博士生刘向宇利用他们发明的热扫描探针光刻工艺和Swiss Litho公司的Nano Frazor设备制造了高质量的2D芯片。

该工艺有望取代今天的电子束光刻技术。Riedo教授表示，希望t-SPL将把大部分的制造工作从稀缺的干净房间(研究人员必须与昂贵的设备竞争时间的地方)转移到普通实验室，在那里他们可能会迅速推进材料科学和芯片设计的研究。