基于石墨烯的可扩展介电集成技术助力新一代电子器件发展

作为欧洲研究计划“二维实验试点生产线”(2D-EPL)——现更名为2D-PL并纳入石墨烯旗舰计划——的重要组成部分，研究人员在石墨烯电子器件的可扩展集成领域取得重大突破。AMO GmbH与牛津仪器公司研究人员在《半导体加工材料科学》期刊最新发表的论文中，提出了一种基于等离子体增强原子层沉积（PEALD）技术在石墨烯上沉积氧化铝（Al₂O₃）的创新方案。

该技术的突破性进展在于采用原位沉积的AlOX中间层，该层能在沉积过程中保护敏感的石墨烯表面。这种非化学计量比的超薄层可在不破坏真空的前提下实现高质量介电层生长——这是工业规模化生产的关键要求。

实验成果令人瞩目：介电强度突破11 MV/cm，等效氧化层厚度(EOT)低于5纳米，拉曼光谱证实石墨烯结构完整性，150毫米晶圆实现均匀沉积，并显著提升石墨烯场效应晶体管(GFET)性能。该工艺攻克了石墨烯集成至新一代半导体技术的关键难关，标志着二维平坦化计划(2D-PL)取得重大里程碑。

题为《Plasma-enhanced atomic layer deposition of Al₂O₃ on graphene via an in situ-deposited interlayer》的论文由Sarah Riazimehr、Ardeshir Esteki、Martin Otto、Michael Powell、Gordon Rinke、Bianca Robertz、王振兴、Max Lemme、Katie Hore和Harm Knoops共同撰写。该成果彰显了AMO GmbH与牛津仪器公司（Oxford Instruments plc）的成功合作，并展现了二维材料在未来电子应用领域的巨大潜力。