Samsung опубликовал данные об открытии нового материала для производства полупроводников

Учёные из Высшего технологического института Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT) в сотрудничестве с Национальным институтом науки и технологии Ульсана (UNIST) и Кембриджским университетом рассказали об открытии нового материала под названием аморфный нитрид бора (a-BN). Исследование, опубликованное в авторитетном научном журнале Nature, способно ускорить появление полупроводников следующего поколения.

2D материалы – ключ к преодолению проблем масштабируемости

SAIT занимается исследованием и разработкой двумерных (2D) материалов – кристаллических веществ, состоящих из одного слоя атомов. В частности, специалисты института работали над изучением и разработкой графена и добились революционных результатов в этой области – создали новый графеновый транзистор, а также новый метод производства монокристаллических пластин большой площади из чешуйчатого графена. Помимо этого, учёные SAIT заняты ускорением коммерциализации материала.
«Чтобы улучшить совместимость графена с полупроводниковыми процессами на основе кремния, выращивание плёнок графена на полупроводниковых подложках должно осуществляться при температуре ниже 400°C, – рассказал Хён Чжин Шин, руководитель проекта по разработке графена и главный исследователь SAIT. – Мы также постоянно работаем над расширением сферы применения графена, не ограничиваясь полупроводниками».

Трансформированный 2D материал – аморфный нитрид бора

Недавно открытый материал под названием аморфный нитрид бора (a-BN) состоит из атомов бора и азота с аморфной структурой молекулы. Несмотря на то, что аморфный нитрид бора получают из белого графена, который включает атомы бора и азота, расположенных в гексагональной структуре, благодаря своей молекулярной структуре новый материал обладает уникальными отличиями от белого графена.
Аморфный нитрид бора имеет лучшую в своём классе сверхнизкую диэлектрическую проницаемость 1,78 с сильными электромеханическими свойствами и может использоваться в качестве межсоединительного изоляционного материала для сокращения электрических помех. Также было продемонстрировано, что материал в чешуйчатой форме можно выращивать при низкой температуре, всего 400°C. В связи с этим ожидается, что аморфный нитрид бора будет широко применяться в полупроводниках, таких как решения DRAM и NAND, и, особенно, в памяти следующего поколения для крупномасштабных серверов.

*********************************************************************************

2012: графеновый барристор, триодное устройство с барьером Шоттки, управляемым затвором (SAIT, опубликовано в Science)

2014: чешуйчатый рост пластины монокристаллического монослоя графена на многоразовом водородно-терминированном германии (SAIT и Университет Сонгюнгван, опубликовано в Science)

2017: Реализация непрерывного монослоя углерода Захариасен (SAIT и Университет Сонгюнгван, опубликовано в журнале Science Advances)

2020: сверхнизкая диэлектрическая проницаемость аморфного нитрида бора (SAIT, UNIST и Кембриджский университет, опубликовано в журнале Nature)

Samsung Leads Semiconductor Paradigm Shift with New Material Discovery

Researchers at the Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) have unveiled the discovery of a new material, called amorphous boron nitride (a-BN), in collaboration with Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) and the University of Cambridge. Published in the journal Nature, the study has the potential to accelerate the advent of the next generation of semiconductors.

2D Materials – The Key to Overcoming Scalability Challenges

Recently, SAIT has been working on the research and development of two-dimensional (2D) materials – crystalline materials with a single layer of atoms. Specifically, the institute has been working on the research and development of graphene, and has achieved groundbreaking research outcomes in this area such as the development of a new graphene transistor as well as a novel method of producing large-area, single-crystal wafer-scale graphene. In addition to researching and developing graphene, SAIT has been working to accelerate the material’s commercialization.
“To enhance the compatibility of graphene with silicon-based semiconductor processes, wafer-scale graphene growth on semiconductor substrates should be implemented at a temperature lower than 400°C.” said Hyeon-Jin Shin, a graphene project leader and Principal Researcher at SAIT. “We are also continuously working to expand the applications of graphene beyond semiconductors.”

2D Material Transformed – Amorphous Boron Nitride

The newly discovered material, called amorphous boron nitride (a-BN), consists of boron and nitrogen atoms with an amorphous molecule structure. While amorphous boron nitride is derived from white graphene, which includes boron and nitrogen atoms arranged in a hexagonal structure, the molecular structure of a-BN in fact makes it uniquely distinctive from white graphene.
Amorphous boron nitride has a best-in-class ultra-low dielectric constant of 1.78 with strong electrical and mechanical properties, and can be used as an interconnect isolation material to minimize electrical interference. It was also demonstrated that the material can be grown on a wafer scale at a low temperature of just 400°C. Thus, amorphous boron nitride is expected to be widely applied to semiconductors such as DRAM and NAND solutions, and especially in next generation memory solutions for large-scale servers.
“Recently, interest in 2D materials and the new materials derived from them has been increasing. However, there are still many challenges in applying the materials to existing semiconductor processes.” said Seongjun Park, Vice President and Head of Inorganic Material Lab, SAIT. “We will continue to develop new materials to lead the semiconductor paradigm shift.”

*********************************************************************************

2012: Graphene Barristor, a Triode Device with a Gate-Controlled Schottky Barrier (SAIT, published in Science)

2014: Wafer-Scale Growth of Single-Crystal Monolayer Graphene on Reusable Hydrogen-Terminated Germanium (SAIT and Sungkyunkwan University, published in Science)

2017: Realization of continuous Zachariasen carbon monolayer (SAIT and Sungkyunkwan University, published in Science Advances)

2020: Ultra-low dielectric constant amorphous boron nitride (SAIT, UNIST and University of Cambridge, published in Nature)

По итогам 3-го квартала чистая прибыль Samsung SDI выросла на 58,6% в годовом исчислении

Южнокорейский производитель химических продуктов и аккумуляторных батарей Samsung SDI Co. заявил в пятницу, что его чистая прибыль в 3-м квартале 2018 выросла на 58,6% по сравнению с предыдущим годом.
Прибыль этого подразделения конгломерата Samsung достигла 214 миллиардов вон (188 миллионов долларов США), по сравнению со 134 миллиардами вон в предыдущем году, говорится в официальном пресс-релизе.
По сравнению с результатами начала года операционная прибыль выросла в 4 раза, до 241 миллиардов вон в июле-сентябре. Продажи также выросли на 46,5%, достигнув 2,5 триллиона вон за указанный период.
Операционная прибыль в 3-м квартале превысила рыночную оценку, составленную в отчёте Yonhap Infomax, на 204,6 миллиарда вон. Прогнозный отчёт публиковался на основе заключений 21 местных брокерских компаний.
Подразделение аккумуляторных батарей реализовало продукции на 1,9 триллиона вон, увеличив прибыль на 11,3% по сравнению с предыдущим кварталом.
В Samsung SDI заявили, что увеличение произошло на фоне роста спроса на флагманские смартфоны. Отдел систем хранения электроэнергии Samsung SDI сообщил об улучшении продаж на североамериканском рынке.
Samsung также заявил, что смог опубликовать улучшенный доход ввиду увеличения поставок электромобилей на европейский рынок.
Что касается сегмента производства материалов, то это подразделение реализовало продукции на 598,2 миллиарда вон, что на 15,3% больше, чем в предыдущем трёхмесячном периоде.
Рост спроса со стороны индустрии чипов памяти, а также диверсификация клиентов для производства OLED-материалов привели к общему росту эффективности, говорится в сообщении.
В 4-м квартале Samsung SDI ожидает, что его подразделения также покажут общий рост.
В Samsung заявили, что спрос на его небольшие батареи продолжит расти, и ожидается, что отгрузка полимерных батарей в Китай также увеличится. По данным производителя, ожидается, что продажи аккумуляторов ESS и электромобилей останутся сильными.
В Samsung добавили, что будут стремиться диверсифицировать список клиентов, заинтересованных в приобретении его полупроводниковых материалов.  Также продажи OLED-материалов продолжат увеличивать прибыльность подразделения SDI.
Акции Samsung SDI зафиксировали рост на 1,09% по сравнению с  предыдущей сессией на уровне 232.000 вон за штуку. Отчёт появился в конце торговой сессии в пятницу, сообщает агентство Yonhap News.
Положительная динамика акций Samsung SDI также отчасти связана с появившимися (пока неофициальными) сообщениями о завершении разработки этой компанией новых графеновых аккумуляторов, которые обладают примерно на 25% большей ёмкостью, лучшей износостойкостью и безопасностью. Специалисты утверждают, что с такими батареями исключается вероятность возгораний и взрывов, что должно привлечь производителей мобильной электроники и электрокаров. 

Samsung SDI Q3 net profit up 58.6% on-year

South Korean battery maker Samsung SDI Co. said Friday its third-quarter net profit advanced 58.6 percent from a year earlier.
The company's profit came to 214 billion won (US$188 million), compared with 134 billion won the previous year, Samsung SDI said in a regulatory filing.
Operating profit shot up fourfold to 241 billion won in the July-September period from a year earlier, it added.
Sales also shot up 46.5 percent to reach 2.5 trillion won over the cited period.
The third-quarter operating profit exceeded the market estimate of 204.6 billion won compiled by Yonhap Infomax in a report averaging the forecasts of 21 local brokerage houses.
By segment, the battery division posted sales of 1.9 trillion won, rising 11.3 percent from a quarter earlier.
Samsung SDI said the increase came on the back of the demand from new flagship smartphones in the market. The company's energy storage systems reported improved sales in the North American market.
Samsung said it was also able to post improved earnings due to increased shipments of electric-vehicle batteries to Europe.
In terms of the electronics material segment, the division posted sales of 598.2 billion won, up 15.3 percent from the previous three-month period.
The rising demand from the memory chip industry, along with the diversification of its clientele for OLED materials, led to the overall increase in the performance, the company said.
For the fourth quarter, Samsung SDI said its divisions are anticipated to post overall growth.
Samsung said the demand for its small batteries will continue to grow down the road, with the shipment of polymer batteries to China expected to increase. It said sales of ESS and electric-vehicle batteries are expected to stay strong going forward.
Samsung added it will seek to diversify its clients for its semiconductor materials, with the OLED materials also lending a hand to its earnings.
Shares of Samsung SDI closed 1.09 percent higher from the previous session at 232,000 won. The report was announced during Friday's stock trading session.

В Samsung синтезировали аморфный графен

Группа учёных из Samsung Electronics и Университета Sungkyunkwan создала оригинальную технологию, которая позволяет синтезировать аморфный графен, о чём было объявлено накануне.
Графен, обладающий новыми уникальными свойствами, эксперты окрестили "чудесным материалом", cообщает бизнес-портал The Investor. Это двумерные листы атомов углерода, что считается идеальным материалом для использования в гибких дисплеях для смартфонов и носимой электроники.
Аморфный графен имеет низкую электрическую проводимость, что позволит расширить варианты его использования, причём даже за пределами индустрии электроники, например, при опреснении воды.

СПРАВКА:

Графе́н (англ. graphene) — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла. По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью (~1 ТПа и ~5·103 Вт·м−1·К−1 соответственно). Высокая подвижность носителей заряда (максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов) делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах.
Один из существующих в настоящее время способов получения графена в условиях научных лабораторий основан на механическом отщеплении или отшелушивании слоёв графита от высокоориентированного пиролитического графита. Он позволяет получать наиболее качественные образцы с высокой подвижностью носителей. Этот метод не предполагает использования масштабного производства, поскольку это ручная процедура. Другой известный способ — метод термического разложения подложки карбида кремния — гораздо ближе к промышленному производству. С 2010 года доступны листы графена метрового размера выращенные методом химического осаждения из газовой фазы. Из-за особенностей энергетического спектра носителей графен проявляет специфические, в отличие от других двумерных систем, электрофизические свойства. Впоследствии были получены аналогичные двумерные кристаллы кремния (силицен), фосфора (фосфорен), германия (германен).
За «передовые опыты с двумерным материалом — графеном» А. К. Гейму и К. С. Новосёлову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год. В 2013 году Михаил Кацнельсон награждён премией Спинозы за разработку базовой концепции и понятий, которыми оперирует наука в области графена.

* на фото: Монокристаллический графен (слева) и аморфный графен (справа)

Samsung develops amorphous graphene synthesis technology

A joint research team of Samsung Electronics and Sungkyunkwan University in Korea has developed an original technology to create a new material by synthesizing amorphous graphene for the first time in the world, the team announced on Feb. 12. 
Graphene, called a “miracle material,” comprises two-dimensional sheets of carbon atoms, and its most common, crystalline form is considered an ideal material for use in flexible and transparent display panels and wearable devices.   
Since the characteristics of graphene were discovered in 2004, research on the new substance has been conducted globally. But most of the work had been confined to crystalline forms, which were easier to synthesize.
The Korean team has achieved the world’s first technology to synthesize amorphous graphene, a material with sharply different properties from its crystalline cousin. 
This new material has low conductivity, which expands the use of graphene from the electronics industry to others, including desalination.  
Samsung Advanced Institute of Technology has teamed up with Sungkyunkwan University’s School of Advanced Materials Sciences and Engineering since 2014 to develop a synthesis technology for a single-crystal graphene, capturing attention from industry and academia alike. 
The latest announcement is a follow-up to the previous technological development.
“The latest achievement is significant in that it has expanded the range of two-dimensional materials,” said Whang Dong-mok, professor at Sungkyunkwan University. “It will be possible to discover new areas of application by utilizing the new characteristics of the amorphous material.” 

The article authored by the joint team was also published on the website of US journal Science Advances.