一个研究团队首次利用二维材料(厚度仅为一个原子)开发了一台计算机。该团队(由宾夕法尼亚州立大学的研究人员领导)表示,这是朝着更薄、更快、更节能的电子产品迈出的重要一步。据该大学的公告:他们创造了一台互补金属氧化物半导体 (CMOS) 计算机——这项技术是几乎所有现代电子设备的核心——而无需依赖硅。相反,他们使用两种不同的二维材料来开发控制 CMOS 计算机中电流流动所需的两种晶体管: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……首席研究员兼工程学教授 Saptarshi Das 表示:“随着硅器件尺寸的缩小,其性能开始下降。” “相比之下,二维材料在原子厚度下仍能保持其优异的电子特性,这为未来的研究提供了一条充满希望的道路……”该团队采用金属有机化学气相沉积 (MOCVD)——一种包括蒸发成分、引发化学反应并将产物沉积到基底上的制造工艺——生长出大片二硫化钼和二硒化钨,并制造了每种类型的晶体管超过 1000 个。通过精心调整器件制造和后处理步骤,他们能够调整 n 型和 p 型晶体管的阈值电压,从而构建出功能齐全的 CMOS 逻辑电路。“我们的 2D CMOS 计算机在低电源电压下运行,功耗极低,并且可以在高达 25 千赫兹的频率下执行简单的逻辑运算,”第一作者、在 Das 指导下攻读工程科学与力学学位的博士生 Subir Ghosh 说道。 Ghosh 指出,与传统的硅 CMOS 电路相比,其工作频率较低,但他们的计算机(称为单指令集计算机)仍可以执行简单的逻辑运算。
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