加速发现纳米级互连的拓导体
Alexander C Tyner1,2, William Rogers3, Po-Hsin Shih4
1NORDITA, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University, Stockholm, Sweden.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|January 14, 2026
概括
拓半金属为铜互连提供了一个有希望的解决方案.
科学领域:
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 铜互连电阻在超小尺度上增加,阻碍了集成电路的小型化.
- 拓半金属 (TSM) 具有独特的表面状态 (费尔米弧),可以抵抗电子定位,从而提高导电性的潜力.
研究的目的:
- 开发一个高效的计算框架来量化在拓导体纳米线的表面状态传输.
- 选潜在的材料,用于下一代互连,克服铜的局限性.
主要方法:
- 利用Wannier紧密结合模型和相对论密度函数理论.
- 采用稀疏矩阵技术进行可扩展的模拟纳米线的混乱和表面粗.
- 产生了3000个表面传输值的数据集,用于材料选.
主要成果:
- 确定了TiS,ZrB2,MoC,WC和MoN,TaN,WN作为电导率与铜相当或超过铜的候选材料.
- 确定了NbA和NbP作为基准拓半金属.
- 生成的数据集支持机器学习,用于快速发现材料.
结论:
- 拓导体在克服铜互连的扩展极限方面显示出显著的前景.
- 该研究提供了一份基于数据的路线图,用于发现新型互连材料.


