基于生长的单晶二维半导体的三维单片集成

单晶二维半导体的生长式单片三维集成技术研究 学术背景 随着现代电子工业的快速发展,三维(3D)集成技术逐渐成为提升电子器件性能的重要手段。传统的二维(2D)集成电路在尺寸缩小和性能提升方面面临诸多挑战,尤其是在纳米尺度下,电阻-电容(RC)延迟问题日益突出。为了克服这些限制,研究人员开始探索三维集成技术,通过垂直堆叠芯片来减少互连距离,从而降低功耗并提高数据传输效率。 目前,通过硅通孔(Through-Silicon Via, TSV)技术是唯一能够实现单晶器件三维集成的方法。然而,TSV技术存在成本高、芯片对齐困难以及占用宝贵芯片空间等问题。此外,传统的单片三维(Monolithic 3D, M3D)集成方案虽然具有潜力,但在低温下在非晶或多晶表面上生长单晶半导体材料仍然是一个巨大的挑战。...