Такое устройство может исполнять все ключевые логические операции
Индийские и американские исследователи создали первый чип, чьи транзисторы построены на базе двух двумерных материалов - диселенида вольфрама и сульфида молибдена, а не кремния, традиционно применяемого для этих целей. Новый компьютер способен исполнять все ключевые логические операции, сообщила пресс-служба Университета штата Пенсильвании (PSU).
"Кремний в последние несколько десятилетий был на острие прогресса в микроэлектронике, так как его применение позволяло нам все сильнее уменьшать размеры полевых транзисторов. Этот прогресс сильно замедлился, когда мы начали приближаться к атомным размерам. Двумерные материалы толщиной с атом позволяют обойти это препятствие, что открывает дорогу для дальнейшего развития электроники", - заявил профессор PSU Саптарши Дас, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, за последние годы физики и химики открыли десятки двумерных материалов, которые в теории могут стать основой для компьютеров следующего поколения. Их использованию мешало то, что многие из этих материалов не были совместимы с технологиями промышленной "печати" чипов, а также при этом часть из них не обладала нужными для этого полупроводниковыми свойствами.
Американские и индийские материаловеды разработали подход, позволяющий контролируемым образом выращивать прослойки двух подобных материалов, диселенида вольфрама (WSe2) и сульфида молибдена(MoS2), на поверхности электродов будущих транзисторов. Оба этих двумерных вещества представляют собой два разных типа полупроводников, необходимых для создания экономичной электроники - WSe2 относится к числу так называемых "дырочных" полупроводников, тогда как MoS2 является электронным полупроводником.
Профессор Дас и его коллеги разработали подход, позволяющий наносить тысячи одноатомных слоев этих материалов на поверхность электродов, обрабатывая их смесью из нескольких газов, содержащих в себе водород, вольфрам, молибден, кислород и углерод. Их химические взаимодействия приводят к постепенному росту пленок из WSe2 и MoS2, чьими размерами, толщиной и прочими свойствами можно гибко управлять.
Используя этот подход, физики создали первый "безкремниевый" процессор, построенный на базе тысячи двумерных транзисторов. Эта микросхема способна исполнять все ключевые логические операции, необходимые для работы алгоритмов, однако пока она сильно уступает по масштабам и быстродействию (25 кГц против нескольких гигагерц) обычным кремниевым компьютерам. При этом новая микросхема в разы превосходит их по уровню энергоэффективности, что дает надежду на создание быстрых и экономичных чипов на базе двумерных материалов уже в ближайшем будущем, подытожили ученые.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/24198329
