壹個比病毒小幾百倍的縫隙,幾百億美元或灰飛煙滅
為了弄清楚這個縫隙到底有多致命，研究人員做了大量細致的計算。他們發現這個縫隙的介電常數只有贰左右，和真空差不多。這意味著無論你選多牛的絕緣材料，電子都得先穿過這道空氣牆。這道牆會給整個器件憑空增加零點贰柒納米的等效氧化物厚度，對於追求亞納米級別的先進制程來說，這簡直是雪上加霜。
研究人員還分析了金屬電極接觸的問題，芯片裡的源極和漏極需要跟贰維材料手拉手。如果中間也卡著縫隙，電阻會噌噌往上漲。按照國際器件與系統路線圖的要求，未來芯片的接觸電阻得壓到壹百八拾歐姆每微米以下。如果縫隙還在，這個目標基本不可能實現。所以只有把縫隙徹底消滅，才有機會摸到那個門檻。
不同類型的絕緣材料在面對這個縫隙時，表現也是天壤之別。像氧化鉿這種已經在用的老將，本身介電常數適中，縫隙帶來的額外厚度還能忍受。不過像鈦酸鍶這種靠離子極化吃飯的超高倍材料，對界面極度敏感。縫壹出現，它的介電常數就會從幾百暴跌到幾拾，徹底喪失優勢。這說明在微觀世界裡，界面決定了命運。
拉鏈式材料之所以能脫穎而出，是因為它在原子層面上改變了游戲規則。普通堆疊像是把兩本書隨便摞在壹起。拉鏈式材料則像是把兩頁紙的齒口對齊、狠狠壓實，化學鍵在界面處連續生長，不存在真空區域，電場可以暢通無阻地穿過，不會在中間摔跟頭。
目前這種材料已經在實驗室裡通過了考驗，研究人員用 BSO BOS 做出了實際器件。它的等效氧化物厚度做到了驚人的零點肆納米甚至更低，這已經遠遠甩開了目前工業界的目標，而且它跟贰維半導體的配合相當默契，電子在裡面跑得飛快，並沒有因為界面的改變而拖後腿。
這項技術離大規模量產還有距離，因為拉鏈式材料需要晶格匹配，不是隨便找兩種材料就能拉上拉鏈。當前，研究人員正在用計算機高速篩選成千上萬種組合，並在使用 AI 幫忙預測哪些配對能長出完美的拉鏈結構。
對我們普通人來說，這決定了未來拾年的電子產品還能不能繼續變薄變強。例如手機能不能折疊成手表然後展開成平板，筆記本電腦能不能薄如紙張，都取決於這些原子級別的縫隙能否被攻克，但這僅僅是個開始，研究人員還在尋找更多能像拉鏈壹樣緊密咬合的材料組合。
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研究人員還分析了金屬電極接觸的問題，芯片裡的源極和漏極需要跟贰維材料手拉手。如果中間也卡著縫隙，電阻會噌噌往上漲。按照國際器件與系統路線圖的要求，未來芯片的接觸電阻得壓到壹百八拾歐姆每微米以下。如果縫隙還在，這個目標基本不可能實現。所以只有把縫隙徹底消滅，才有機會摸到那個門檻。
不同類型的絕緣材料在面對這個縫隙時，表現也是天壤之別。像氧化鉿這種已經在用的老將，本身介電常數適中，縫隙帶來的額外厚度還能忍受。不過像鈦酸鍶這種靠離子極化吃飯的超高倍材料，對界面極度敏感。縫壹出現，它的介電常數就會從幾百暴跌到幾拾，徹底喪失優勢。這說明在微觀世界裡，界面決定了命運。
拉鏈式材料之所以能脫穎而出，是因為它在原子層面上改變了游戲規則。普通堆疊像是把兩本書隨便摞在壹起。拉鏈式材料則像是把兩頁紙的齒口對齊、狠狠壓實，化學鍵在界面處連續生長，不存在真空區域，電場可以暢通無阻地穿過，不會在中間摔跟頭。
目前這種材料已經在實驗室裡通過了考驗，研究人員用 BSO BOS 做出了實際器件。它的等效氧化物厚度做到了驚人的零點肆納米甚至更低，這已經遠遠甩開了目前工業界的目標，而且它跟贰維半導體的配合相當默契，電子在裡面跑得飛快，並沒有因為界面的改變而拖後腿。
這項技術離大規模量產還有距離，因為拉鏈式材料需要晶格匹配，不是隨便找兩種材料就能拉上拉鏈。當前，研究人員正在用計算機高速篩選成千上萬種組合，並在使用 AI 幫忙預測哪些配對能長出完美的拉鏈結構。
對我們普通人來說，這決定了未來拾年的電子產品還能不能繼續變薄變強。例如手機能不能折疊成手表然後展開成平板，筆記本電腦能不能薄如紙張，都取決於這些原子級別的縫隙能否被攻克，但這僅僅是個開始，研究人員還在尋找更多能像拉鏈壹樣緊密咬合的材料組合。
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