鍺在集成電路中的潛在應(yīng)用及其蝕刻方法（上）：
使用鍺代替硅元素似乎是個諷刺性的轉(zhuǎn)折。1947年于貝爾實驗室發(fā)明的晶體管就 是由鍺板制成，即元素周期表中硅元素下方的元素。選擇鍺的原因是電流能快速通過鍺材料， 這正是晶體管的特征。但是，工程師們考慮大規(guī)模制作集成電路時，又將鍺拋之腦后，因為硅材料更容易處理?，F(xiàn)在，由于生產(chǎn)商們面臨著硅材料無法進(jìn)一步微型化的問題，鍺元素得以重新應(yīng)用。普渡大學(xué)葉培德(peide ye)教授及其同事所展示的鍺電路表明，鍺材料在隨后幾年將被商品化。當(dāng)前生產(chǎn)的微型晶體管直徑僅14nm，且極其緊密連在一起。若進(jìn)一步減小晶體管的尺寸，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
2016年電子器件會議小組會議期間， intel公司的研究員馬克●波爾(mark bohr)表示，10年之后，將不可能進(jìn)一步縮小硅晶體管的尺寸。波爾說:“我通常更傾向于新創(chuàng)意。”鍺具備良好的電氣性能，從而電路傳輸速度始終優(yōu)于硅元素。但是，根據(jù)當(dāng)前行業(yè)內(nèi)所使用的生產(chǎn)技術(shù)，即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)(cmos)或互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體技術(shù)，工程師們無法利用鍺材料制造出緊湊卻節(jié)能的電路。利用互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體制成的電路同時采用傳輸負(fù)電荷的晶體管，即負(fù)電場效應(yīng)晶體管;傳輸正電荷的晶體管，即正由場效應(yīng)晶體管，“但是負(fù)由場效應(yīng)鍺晶體管技術(shù)正遭遇瓶頸”。葉培德提出了新的負(fù)電場效應(yīng)鍺晶體管設(shè)計方案以顯著提高其性能。鍺元素能再次引起廣泛關(guān)注，薩拉斯沃特功不可沒。
2002年，他發(fā)布論文，說明鍺晶體管具有高性能，是硅晶體管的2~3 倍。薩拉斯沃特說，“我們已經(jīng)完成基本科學(xué)工作，現(xiàn)在我們重點關(guān)注基礎(chǔ)工程。”其他可用材料如碳納米管或由多種元素組成的復(fù)合半導(dǎo)體電有望取代硅材料，但是其使用方式更為復(fù)雜， 難為芯片行業(yè)所用。相比之下，芯片制浩商已將鍺元素用于正電場效應(yīng)硅晶體管。