报告题目：新型半导体材料在“后摩尔”时代中的“杀手级应用”探索

报 告 人：李黄龙 副教授 清华尊龙凯时

主 持 人：李贤斌 教授

报告时间：2021年12月28日 13:30

报告地点：唐敖庆楼D314报告厅

李黄龙，清华尊龙凯时副教授。从事后摩尔时代半导体器件、材料技术以及神经形态工程研究。2010年获得北京尊龙凯时学士学位（物理），2014年获得英国剑桥尊龙凯时博士学位（电子工程），同年加入清华尊龙凯时（博士后 (2014)—助理教授 (2017)—副教授 (2019)）。担任Materials Today Communications编委部成员和Frontiers in Nanotechnology客座副编辑。入选2019年中国科协“青年人才托举工程”和2020年北京脑科学与类脑研究中心“北脑青年学者”培养计划。李黄龙博士曾在NatureCommunication、Advanced Materials 等著名学术期刊发表研究成果多篇；曾参与全球首款异构融合类脑芯片“清华天机”芯片的开发工作。

摘要：

在过去的半个多世纪，集成电路产业一直受晶体管微缩驱动来发展（“摩尔定律”）。然而，随着晶体管尺寸不断缩小，微缩的难度持续增加，性能提升的空间不断缩小，集成电路的发展逐渐进入“后摩尔”时代。在“后摩尔”时代，除了晶体管微缩，新型器件和电路功能更是成为主要驱动力。新材料是新功能的主要来源之一。

包括低维半导体在内的新型半导体材料提供了传统硅材料所不具备的新型特性。然而，由于目前硅技术相当成熟，新型半导体能否替代传统材料很大程度上取决于是否找到了新型半导体的“杀手级应用”。

该报告将介绍新兴的层状二维“金属：半导体范德华异质结”和单质半导体“碲（Te）”各自的一个潜在“杀手级应用”：（1）由于其特有的原子级光滑界面特性，以及我们通过理论计算所发现的二维金属“冷源“特性，层状二维”金属：半导体范德华异质结”具备替代硅来构造低功耗晶体管的天然优势1；（2）由于其电化学活性、半导体性和低熔点特性，我们在实验上展示了Te半导体具备替代Cu, Ag等传统金属材料来构造“阻变器件”的天然优势，并有望使这样的“阻变器件”成为存算一体电路和神经形态电路的普适基元器件2。

[1] J. Lyu, H. Li* et al., Anew opportunity for 2D van der Waals heterostructures: making steep-slopetransistors, Advanced Materials 32, 1906000 (2020).

[2] Y. Yang, H. Li* et al., Anew opportunity for the emerging tellurium semiconductor: making resistiveswitching devices, Nature Communications 12, 6081 (2021).

主办单位：电子科学与工程学院

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