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等效缩放速度的减缓和经典摩尔定律的终结给硅基CMOS集成电路带来了重大挑战。这迫切需要开发用于后摩尔时代的新型材料、器件结构、集成工艺和专门的系统架构。受“更多摩尔”、“超越摩尔”和“超越 CMOS”战略 (参考文献 1：https://irds.ieee.org/) 的启发，下一代集成电路需要在各个领域提高性能，包括非硅半导体、超越 CMOS 器件、高密度集成工艺以及独特的系统架构和新兴应用。同时，卓越器件的发展推动了分层半导体、横向外延异质结、集成生物芯片方面的进步，从而实现更节能和高速的信号处理、存储、检测、通信和系统功能 (图 1)。本研究主题为研究人员提供了一个论坛，展示最新的进展，并回顾材料、结构、设备、集成和系统方面的最新发展、挑战和机遇，以照亮后摩尔时代。其中包括优化的硅基材料、新兴的层状半导体（Wang et al., 2018; Xie et al., 2018）、下一代互连材料、新型器件结构（Duan et al., 2014; Li et al., 2015）、新工作原理器件（Liu et al., 2021; Zhang et al., 2022a）、3D 集成工艺（Zhang et al., 2022b; Zhang et al., 2022c），以及生物电子学（Wang et al., 2022）和传感器技术（Abiri et al., 2022）的最新进展，强调了该领域持续研究和创新的必要性。对于优化的硅基材料，Islam 等人提出了一种简单且环保的方法，用于使用铝热还原在石英基板上低成本生产硅薄膜。这种创新方法解决了使用经济高效且可持续的方法获得高质量硅薄膜的长期挑战。研究人员利用铝热还原，将硅片表面转化为
后摩尔时代的新兴芯片材料和器件
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