煤炭或將對半導體行業產生巨大影響

　　 據 IEEE Spectrum 報道，一個研究小組正在研究用煤炭替代金屬氧化物薄膜，用於絕緣下一代二維電晶體的可能性。 如果能成功地用煤炭替代現代的金屬氧化物電晶體，將對半導體行業產生巨大影響。

　　半導體依靠多種材料才能正常工作。雖然半導體主要由矽製成，但還需要其他材料對矽電晶體進行絕緣，防止電流在不該離開電晶體時離開（另一個術語就是漏電）。在當今的半導體中，採用金屬氧化物對矽電晶體進行絕緣，以防止漏電。

　　 但問題是：由於包括人工智慧在內的諸多因素，如今對半導體電晶體的需求達到了歷史最高水平。由於對半導體晶片的需求不斷增加，構成現代半導體電晶體的材料矽越來越難找。因此，半導體行業現在急需找到新的、更容易獲得的材料來替代矽。

　　煤炭就是這樣被發現可以替代矽基半導體電晶體的。煤並不是用來取代矽電晶體的，而是作為非矽電晶體的絕緣體進行研究，以取代金屬氧化物。

　　這就是煤炭被發現作為替代矽基半導體電晶體的潛在候選者的原因。煤炭沒有被用來取代矽電晶體，取而代之的是，它正在被研究作為非矽電晶體的絕緣體，以取代金屬氧化物。

　　目前，正在研究其他一些材料來替代矽電晶體，即石墨烯和鉬。由這兩種材料製成的電晶體因其令人難以置信的平坦度而被稱為2D 電晶體。特別是石墨烯能夠在單個原子的厚度下發揮作用。

　　然而，這些 2D 電晶體的一個問題是金屬氧化物在與它們結合時無法充分絕緣。這會導致洩漏，使電晶體無法工作。研究發現，煤炭對石墨烯和鉬電晶體的絕緣能力要強得多，能夠正確地絕緣電晶體極其平坦的表面。這是金屬氧化物無法完成的。

　　煤炭絕緣子的研發仍處於起步階段。儘管如此，目前，它是唯一被發現能夠隔離石墨烯和鉬 2D 電晶體的材料，為煤炭提供了光明的未來。它還具有其他幾個優點，包括高丰度、易於製造和豐富的奈米結構，使其成為未來半導體制造的理想材料。