Первый в мире компьютер из 2D-материала создан совершенно без кремния

Исследователи из Университета штата Пенсильвания в США создали первый в мире компьютер из двумерных материалов без использования кремния.

Разработчики решили заменить кремний на дисульфид молибдена для транзисторов n-типа и диселенид вольфрама для транзисторов p-типа. Эти материалы имеют большую толщину чем кремний и сохраняют свои свойства в условиях масштабирования технологии.

«Кремний в течение десятилетий способствовал выдающимся достижениям в области электроники, позволяя непрерывно уменьшать полевые транзисторы. Однако по мере уменьшения размеров кремниевых устройств их производительность начинает ухудшаться. Двумерные материалы, напротив, сохраняют свои исключительные электронные свойства при атомной толщине, что открывает перспективный путь вперед», — объясняет профессор Саптарши Дас.

Технология CMOS, по которой был создан компьютер, требует, чтобы полупроводники n и p-типа работали вместе для обеспечения более высокой производительности при низких энергозатратах. Это одна из ключевых проблем для инженеров, которые стремятся заменить кремний альтернативными материалами.

Двумерные материалы успешно использовались в небольших схемах, однако их использование в сложных, многофункциональных компьютерах оставалось скорее мечтой. Ученые использовали метод химического осаждения из паровой фазы металлорганических соединений —процесс изготовления включал испарение ингредиентов, инициирование химической реакции и осаждение продуктов на подложку для выращивания больших листов дисульфида молибдена и диселенида вольфрама и изготовления более 1 тыс. транзисторов каждого типа. Разработчики смогли отрегулировать пороговое напряжение обоих типов транзисторов, настроив этапы изготовления и последующей обработки прибора.

«Наш 2D