国家重点研发计划PPT—面向1纳米节点以上的二维半导体沟道材料与器件物理机制方向(附源文件)

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本 PPT 围绕国家重点研发计划 “物态调控” 专项项目展开，紧扣国家 “十五五” 芯片产业战略布局，聚焦 1 纳米节点硅基材料物理极限瓶颈，瞄准二维半导体沟道材料这一 “换道超车” 核心方向。项目围绕量子输运、低接触电阻、高 k 栅介质集成三大核心难题，构建从基础理论到器件验证的全链条研究体系，为我国后摩尔时代芯片技术自主可控提供核心支撑。

1. 立项背景与战略意义

随着芯片制程向 1 纳米以下演进，传统硅基材料面临量子隧穿与短沟道效应的物理极限，二维半导体成为最具潜力的替代沟道材料。项目响应国家 “十五五” 规划要求，针对当前超短沟道下接触电阻、界面物理等系统性认知空白，开展基础理论与关键技术攻关，是我国芯片产业实现 “换道超车” 的重大战略布局。

2. 研究目标与总体技术路线

项目确立三大核心目标：建立 1nm 节点器件物理模型，突破接触电阻 < 50Ω・μm，实现等效氧化层厚度 EOT<0.8nm。技术路线分解为四个环环相扣的课题：先攻克量子输运理论基石，再突破低接触电阻与高 k 栅介质工艺瓶颈，最终完成 1nm 节点器件原型验证，形成完整的技术闭环。

3. 核心研究内容与关键突破

我们从原子尺度揭示亚 10nm 沟道的量子输运与散射机制，建立 DFT+NEGF 多尺度仿真平台；开发范德华接触与半金属电极方案，解决金属 - 半导体接触电阻过高的共性难题；攻克二维材料表面 ALD 成核难题，开发界面缓冲层辅助集成工艺，实现高 k 栅介质与二维材料的异质集成。

4. 风险应对

针对理论模型偏差、工艺实现难度等技术风险，以及进度、人员等管理风险，我们制定了多方案并行、跨单位协同等预案，确保项目顺利推进。

整套PPT共计18页，源文件均可编辑和修改

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