硅在支撐智能手機、電腦、電動汽車等產品的半導體技術中一直占據著王者地位，但美國賓夕法尼亞州立大學領導的一個研究團隊發現，“硅王”的統治地位可能正在受到挑戰。該團隊在最新一期《自然》雜志上發表了一項突破性成果：他們首次利用二維材料制造出一臺能夠執行簡單操作的計算機。這項研究標志著向造出更薄、更快、更節能的電子產品邁出了重要一步。
此次開發的是一種互補金屬氧化物半導體（CMOS）計算機。與以往不同的是，這次沒有使用硅，取而代之的是兩種二維材料：用于n型晶體管的二硫化鉬和用于p型晶體管的二硒化鎢。這兩種材料的厚度只有一個原子，在如此微小尺度下仍能保持優異的電子性能，是硅所不具備的優勢。
團隊采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）技術，生長出大面積的二硫化鉬和二硒化鎢薄膜，并分別制造出超過1000個n型和p型晶體管。通過精確調整制造工藝和后續處理步驟，團隊成功調控了n型和p型晶體管的閾值電壓，從而構建出功能完整的CMOS邏輯電路。
該二維CMOS計算機稱為“單指令集計算機”，可以在低電源電壓下運行，功耗極低，并能在高達25千赫的頻率下執行簡單的邏輯運算。雖然目前的工作頻率低于傳統硅基CMOS電路，但該計算機依然能夠完成基本的計算任務。團隊還開發了一個計算模型，使用實驗數據進行校準并結合設備之間的差異，以預測二維CMOS計算機的性能，并通過基準測試將其與最先進的硅技術進行了對比。
團隊表示，盡管還有進一步優化的空間，但這已經是二維材料在電子領域應用中的一個重要里程碑。這項研究成果不僅為下一代電子設備提供了全新的材料選擇，也為未來芯片設計開辟了新方向。
硅在支撐智能手機、電腦、電動汽車等產品的半導體技術中一直占據著王者地位，但美國賓夕法尼亞州立大學領導的一個研究團隊發現，“硅王”的統治地位可能正在受到挑戰。該團隊在最新一期《自然》雜志上發表了一項突破性成果：他們首次利用二維材料制造出一臺能夠執行簡單操作的計算機。這項研究標志著向造出更薄、更快、更節能的電子產品邁出了重要一步。
此次開發的是一種互補金屬氧化物半導體（CMOS）計算機。與以往不同的是，這次沒有使用硅，取而代之的是兩種二維材料：用于n型晶體管的二硫化鉬和用于p型晶體管的二硒化鎢。這兩種材料的厚度只有一個原子，在如此微小尺度下仍能保持優異的電子性能，是硅所不具備的優勢。
團隊采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）技術，生長出大面積的二硫化鉬和二硒化鎢薄膜，并分別制造出超過1000個n型和p型晶體管。通過精確調整制造工藝和后續處理步驟，團隊成功調控了n型和p型晶體管的閾值電壓，從而構建出功能完整的CMOS邏輯電路。
該二維CMOS計算機稱為“單指令集計算機”，可以在低電源電壓下運行，功耗極低，并能在高達25千赫的頻率下執行簡單的邏輯運算。雖然目前的工作頻率低于傳統硅基CMOS電路，但該計算機依然能夠完成基本的計算任務。團隊還開發了一個計算模型，使用實驗數據進行校準并結合設備之間的差異，以預測二維CMOS計算機的性能，并通過基準測試將其與最先進的硅技術進行了對比。
團隊表示，盡管還有進一步優化的空間，但這已經是二維材料在電子領域應用中的一個重要里程碑。這項研究成果不僅為下一代電子設備提供了全新的材料選擇，也為未來芯片設計開辟了新方向。
本文鏈接：http://m.9105763.cn/v-146-1828.html世界首臺非硅二維材料計算機問世 有助造出更薄更快更節能電子產品
相關文章：
AI產業邁入規模化應用新階段07-04
自主創新成果“組團”亮相北京科技周05-27
情感的句子55條07-20
最新骨科護士長年終工作總結(六篇)09-16
爸爸的道歉信08-15
中學同學聚會邀請函11-09
做銷售簡歷自我評價09-12
我的從教故事演講稿800字08-16
銀行實習成果展示心得08-16
童話的作文優秀01-03
我愛讀書二年級作文12-24
假如我是一棵小樹作文12-14
耗子的諺語11-26
青島農業大學輔修專業有哪些01-02
浙江省內有哪些醫學院啊，三本的12-17
專科畢業可以去瀘州警校嗎？08-20
《消失的河流》語文閱讀和答案08-02
跨年創意搞笑朋友圈文案01-08
給老婆的跨年暖心文案08-10
接待就餐禮儀常識07-25