CoSi单晶半金属

薄至20 nm电阻率反降

一种具有高导电表面态与高可靠性的半金属材料，在纳米尺度下电阻率反而降低，并能承受极高电流密度与温度。

Chen, Jiewei · Yan, Jianmin Ming · Fan, Lingwei · Zheng, Tao · 车相立 · Zhu, Chaoyi · 卢伟 · Shi-Ming, Deng · Ng, Yat Hon · Wan, Yi · Xixi, Jiang · Zhu, Ye · 杨中民 · Chen, Kevin J. · Lan, Yann Wen · Li, Lainjong · Chai, Yang

Nature Materials 2026

参数信息

电阻率（20 nm）
0.72 μΩ·cm
电阻率（1 µm）
7.0 μΩ·cm
电流密度承受能力
10^8 A cm^-2
温度承受能力
450 °C
射频工作频率
40 GHz
内聚能
5.4 eV
迁移势垒
3.7 eV

技术优势

越薄电阻率越低

由于高导电表面路径，CoSi厚度从1 µm减至~20 nm时，电阻率从7.0降至0.72 μΩ·cm，与铜的趋势相反。

可靠性极高

高内聚能（5.4 eV）和迁移势垒（3.7 eV）使CoSi在高达10^8 A cm^-2的电流密度和450 °C的温度下仍保持稳定。

射频/数字性能不拖后腿

射频测量显示CoSi互连工作频率可达40 GHz；集成到16 nm节点硅环形振荡器后，频率与金属互连版本相同。

应用场景