導(dǎo)語(yǔ)：在科研力度不斷加大、國(guó)家政策支持下，未來(lái)我國(guó)高遷移率溝道材料研究成果將不斷增多，在半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)升級(jí)下，高遷移率溝道材料行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
溝道，是場(chǎng)效應(yīng)晶體管中源區(qū)和漏區(qū)之間的半導(dǎo)體薄層，是半導(dǎo)體中由于外加電場(chǎng)引起的沿長(zhǎng)度方向的導(dǎo)電層。遷移率，是單位電場(chǎng)強(qiáng)度下所產(chǎn)生的載流子平均漂移速度，遷移率與載流子濃度共同決定了半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷進(jìn)步，市場(chǎng)對(duì)高遷移率溝道材料的需求日益迫切，高遷移率溝道材料研發(fā)的重要性日益突出。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2021-2025年高遷移率溝道材料行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示，高遷移率的意義在于可以利用更小體積的晶體管提供更大的電流。全球半導(dǎo)體制造技術(shù)迅速提升，工藝制程不斷縮小，進(jìn)入90nm節(jié)點(diǎn)時(shí)，依靠縮小晶體管溝道長(zhǎng)度的方法已經(jīng)無(wú)法大幅提升集成電路性能，特別是隨著7nm時(shí)代到來(lái)，高功能集成度的新型器件不斷問(wèn)世，傳統(tǒng)溝道材料已經(jīng)無(wú)法滿足升級(jí)需求，高遷移率溝道材料因此成為研究重點(diǎn)。
傳統(tǒng)晶體管所用溝道材料主要是硅材料，硅材料性質(zhì)優(yōu)異且均衡，但其介電常數(shù)較低，在先進(jìn)制程工藝中應(yīng)用受到限制，隨著制程工藝進(jìn)入7nm、5nm節(jié)點(diǎn)，硅材料性能開(kāi)發(fā)已經(jīng)接近物理極限。同時(shí)，其他新型材料例如石墨烯、過(guò)渡金屬硫化物等雖然部分性能得到提升，但仍有缺點(diǎn)。在此情況下，開(kāi)發(fā)高遷移率溝道材料需求極為迫切。
在我國(guó)，2018年，北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)Bi2O2Se材料進(jìn)行熱氧化處理，得到高K柵介質(zhì)材料Bi2SeO5薄膜，突破了二維高遷移率半導(dǎo)體器件與超薄介電層集成這一瓶頸，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合氫氟酸選擇性刻蝕技術(shù)與微納加工技術(shù)，制備了高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其遷移率超過(guò)300cm2V-1s-1。
我國(guó)“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米前沿”重點(diǎn)專項(xiàng)中，提出圍繞新型溝道材料的規(guī)?；苽洹⒐杌嫒菖c器件性能提升的問(wèn)題，研制200℃下電學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的超薄高遷移率溝道材料及高k柵介質(zhì)的晶圓(直徑大于兩英寸)。在科研力度不斷加大、國(guó)家政策支持下，未來(lái)我國(guó)高遷移率溝道材料研究成果將不斷增多，在半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)升級(jí)下，高遷移率溝道材料行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
新思界行業(yè)分析人士表示，我國(guó)是全球電子產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，2015年以來(lái)，我國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，即使2019年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)下行、2020年新冠疫情爆發(fā)，我國(guó)半導(dǎo)體材料需求仍保持上升趨勢(shì)。2020年，我國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模約為96億美元，初步估算2021年市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億美元。在此背景下，我國(guó)高遷移率溝道材料市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)大。
文章來(lái)源：新思界網(wǎng)
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