电极“生长”难题

深蓝色的畅想

电极是集成电路的基础，任何电子器件、电路都通过电极连接实现复杂的功能。

在集成电路制造工艺中，常规的电极“生长”技术是将金属原子束“打”到基底材料上。尽管金属原子束的能量有限，但对于超薄的二维沟道材料来说，溅射离子轰击会对材料造成损伤，导致二维沟道材料产生缺陷，或造成难以避免的掺杂，从而形成“非理想”金属/二维半导体界面，使半导体器件性能无法达到预期。

为解决这一问题，狄增峰团队和中国科学院上海技术物理研究所研究员胡伟达团队合作，另辟蹊径地让金属电极先在其他地方“生长”，“长”成后再把电极“像胶带一样‘贴’（转印）到二维沟道材料上”。

“一方面，转印技术不存在这种冲击的能量，不会对二维沟道材料造成损伤。”狄增峰说，“另一方面，此前人们在转印前，让金属‘长’在二氧化硅片上，二氧化硅片虽然看起来是个平面，但它的表面有很多‘悬挂键’，像手指一样伸在外面。因此，‘长’上去的金属电极会被这些‘小手指’拉住，转印前很难把它‘撕’下来。”

紧接着，该团队再次拓展思路，以锗基石墨烯晶圆作为预沉积衬底，“生长”金属电极阵列。由于石墨烯没有“悬挂键”的勾连，石墨烯与金属之间只有较弱的范德华作用力，“长”在石墨烯上的金属电极阵列很容易被“撕”（转移）下来。