寰球首台非硅二维材料计较机问世 有助造出更薄更快更节能电子居品
发布日期：2025-06-20 07:24 点击次数：63
硅在撑握智高东谈主机、电脑、电动汽车等居品的半导体时期中一直占据着王者地位，但好意思国宾夕法尼亚州立大学指挥的一个商议团队发现，“硅王”的管辖地位可能正在受到挑战。该团队在最新一期《天然》杂志上发表了一项打破性恶果：他们初次摆布二维材料制造出一台粗略施行肤浅操作的计较机。这项商议记号着向造出更薄、更快、更节能的电子居品迈出了进击一步。
这次斥地的是一种互补金属氧化物半导体（CMOS）计较机。与以往不同的是，这次莫得使用硅，新瓶旧酒的是两种二维材料：用于n型晶体管的二硫化钼和用于p型晶体管的二硒化钨。这两种材料的厚度惟有一个原子，在如斯眇小圭臬下仍能保握优异的电子性能，是硅所不具备的上风。
团队接收金属有机化学气相千里积（MOCVD）时期，助长出大面积的二硫化钼和二硒化钨薄膜，并分离制造出逾越1000个n型和p型晶体管。通过精准调度制造工艺和后续搞定算作，团队到手调控了n型和p型晶体管的阈值电压，从而构建出功能圆善的CMOS逻辑电路。
该二维CMOS计较机称为“单辅导集计较机”，期货百科不错在低电源电压下运转，功耗极低，并能在高达25千赫的频率下施行肤浅的逻辑运算。天然当今的责任频率低于传统硅基CMOS电路，但该计较机依然粗略完成基本的计较任务。团队还斥地了一个计较模子，使用实验数据进行校准并麇集栽植之间的互异，以沟通二维CMOS计较机的性能，并通过基准测试将其与早先进的硅时期进行了对比。
团队默示，尽管还有进一步优化的空间，但这如故是二维材料在电子领域应用中的一个进击里程碑。这项商议恶果不仅为下一代电子栽植提供了全新的材料选拔万生公司，也为往常芯片打算开辟了新标的。