南大校友，他，最新Nature，解决一项长期难题！

本研究背景在于单片三维集成电路通过垂直堆叠器件层可显著提升封装密度和互连性能，但传统BEOL兼容晶体管与底层单晶硅MOSFET存在性能失配，且高温掺杂工艺与低温集成要求冲突。为此，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校曹庆团队开发了卷对卷转移打印技术，在低于200°C下实现超薄（≤10 nm）单晶硅纳米膜的晶圆级垂直堆叠，该工艺对衬底形貌容忍性强且膜厚均匀（σ<1 nm）。基于此，研究在≤400°C热预算内制造了无结晶体管，通过均匀掺杂避免高温激活，器件电流密度超650 µA/µm，开关比达10^6，性能媲美前端单晶硅MOSFET，且层间对准精度优于8 nm。进一步，研究垂直集成了反相器、NAND/NOR门及三层静态随机存取存储器单元，将电路面积缩减至传统平面布局的三分之一，并在0.7V低压下稳定运行。结论表明，该方案利用成熟单晶硅材料在低温下实现了高性能单片3D集成，解决了长期存在的层间性能失配难题，为突破摩尔定律密度瓶颈提供了可行路径。