突破1纳米死穴，科学家破解二维晶体管性能难题，接触电阻降低约94%
手机使用久了会发烫，电脑跑大型软件开始卡顿，背后的罪魁祸首之一，正是芯片内部的电阻。
在下一代超薄芯片的研发上，人们遇到了一件非常头疼的事，不管二维半导体材料本身有多完美，只要一遇到金属电极，两者交界的地方就会产生非常大的电阻。
为了疏通这个微观世界的堵点，来自华中科技大学和新加坡国立大学的科学家联合出手了。 他们首创了一种可控的氧掺杂新方法，既可以修复材料内部的微小空洞，还能够成功将接触电阻大幅降低。
这项发表在《 Nature Communications 》上的研究论文，为未来 1 纳米以下的芯片扫清了一个障碍。
（来源： Nature Communications ） 当寻找后硅时代的救星，为何选中二硒化钨？
过去几十年间，手机和电脑的芯片统统建立在硅材料的基础之上，人们不断把芯片里的晶体管做得更小，让性能愈来愈强。
但是硅材料的物理极限已经近在眼前，再继续缩小下去的话，芯片就会由于严重的漏电和发热而罢工。为了延续计算能力的增长曲线，人们把目光投向了二维半导体材料，这种材料的厚度仅有一层原子，薄得令人不可思议，十分有望替代硅成为下一代芯片的核心。
在二维半导体的大家族里面，二硒化钨是一种颇有潜力的材料。要想让芯片进行正常工作，需要两种类型的晶体管加以配合，第一种负责搬运电子，第二种负责搬运空穴。当前，搬运电子的材料研究进展还算不错，但是负责搬运空穴的 p 型晶体管却一直拖后腿。
二硒化钨具备让空穴高速移动的潜力，但是它在制造过程中并不完美。材料内部非常容易产生硒空位，这就像平整的马路中间出现了坑洞，阻碍了空穴的前行。
更加麻烦的地方在于，当二硒化钨与金属电极接触的时候，界面之处会产生一种特殊的物理现象，导致接触电阻变得居高不下。电流走到这里就会遇到严重拥堵的收费站，速度也会大打折扣。
其实人们为了让 p 型晶体管跑得快一点，尝试过许多办法。譬如用特殊的金属去接触材料，亦或是在材料生长的过程中加入其他的杂质。尽管这些方法取得了一些进展，但是距离理想的性能还有很长的路要走。
尤其是在极短沟道的器件里，接触电阻甚至比材料本身的电阻还要大，这就成了卡住整个二维芯片发展的瓶颈之一。要想让二维芯片真正地发挥出潜力，就必须把这个接触面的问题彻底解决，让电流可以毫无阻碍地从金属流进半导体，再从半导体流回金属里面。