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原子级厚度技术问世 世界首台二维计算机取代硅基芯片

本站发布时间:2025-08-02 14:38:14
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以下是网页内容的总结: 该研究团队在《自然》期刊发表突破性进展,首次利用两种二维材料(二硫化钼用于n型晶体管,二硒化钨用于p型晶体管)成功构建了**非硅基互补金属氧化物半导体(CMOS)计算机**。这项技术通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺制备材料,制造了超1000个晶体管,并实现以下核心成果: 1. **技术突破**: - 克服了硅基器件微型化导致的性能衰减问题 - 首次实现全二维材料CMOS计算机 - 在低工作电压下实现微功耗运行(最高频率25千赫兹) 2. **关键工艺**: - 通过器件制造与后处理工艺调控晶体管阈值电压 - 构建了完整的功能性CMOS逻辑电路 3. **研究意义**: - 为更薄、更快、更高能效的电子设备开辟道路 - 虽当前性能低于硅基芯片,但验证了二维材料的可行性 - 建立的计算模型为后续优化提供基准 4. **发展前景**: - 相比发展80年的硅技术,二维材料研究(2010年起步)进展更快 - 被学界视为电子学领域的重大里程碑 该项目由美国国家科学基金会等机构资助,宾夕法尼亚州立大学2DCC-MIP平台提供核心技术支持。研究团队强调该技术仍需持续优化,但已为后硅时代电子学发展奠定关键基础。

Story Source:

Materialsprovided byPenn State.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Subir Ghosh, Yikai Zheng, Musaib Rafiq, Harikrishnan Ravichandran, Yongwen Sun, Chen Chen, Mrinmoy Goswami, Najam U Sakib, Muhtasim Ul Karim Sadaf, Andrew Pannone, Samriddha Ray, Joan M. Redwing, Yang Yang, Shubham Sahay, Saptarshi Das.A complementary two-dimensional material-based one instruction set computer.Nature, 2025; 642 (8067): 327 DOI:10.1038/s41586-025-08963-7

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