宾夕法尼亚州立大学建造了世界上第一台使用原子薄材料的二维计算机

宾夕法尼亚州立大学的工程师们建造了世界上第一台完全由原子厚度的二维材料制成的计算机，完全绕过了硅，研究人员称这一步骤将为更紧凑、更高效的电子产品铺平道路。

研究过程发表在《自然》杂志上。

新器件是一种功能性互补金属氧化物半导体（CMOS）计算机，使用两种2D材料——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。

这些晶体管是CMOS电路中调节电流的基础，而CMOS电路是几乎所有现代计算的基础。

“这标志着计算机首次完全由二维半导体制成，”宾夕法尼亚州立大学工程学教授、该项目的负责人萨塔什·达斯（Saptarshi Das）博士说。

他补充说，虽然传统的硅在原子尺度上失去了性能，但“二维材料在这些厚度上保持了卓越的电子性能。”

制造过程使用了金属有机化学气相沉积（MOCVD），这是一种生产超薄材料层的技术。该团队生产了每种类型的1000多个晶体管，并调整了它们的阈值电压，以创建一个功能齐全的CMOS逻辑电路。

虽然这台原型电脑目前的运行速度只有25千赫兹，比商用硅芯片慢得多，但它代表了概念的验证。

“我们的2D CMOS计算机在低电压下以最小的功耗运行，”博士研究员和该研究的主要作者Subir Ghosh说。

作为一个单指令集的计算机，原型机的目标不是立即用于商业用途，而是为未来灵活、轻便和节能的设备奠定了重要的基础。

宾夕法尼亚州立大学的工程师们建造了世界上第一台完全由原子厚度的二维材料制成的计算机，完全绕过了硅，研究人员称这一步骤将为更紧凑、更高效的电子产品铺平道路。

研究过程发表在《自然》杂志上。

新器件是一种功能性互补金属氧化物半导体（CMOS）计算机，使用两种2D材料——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。

这些晶体管是CMOS电路中调节电流的基础，而CMOS电路是几乎所有现代计算的基础。

“这标志着计算机首次完全由二维半导体制成，”宾夕法尼亚州立大学工程学教授、该项目的负责人萨塔什·达斯（Saptarshi Das）博士说。

他补充说，虽然传统的硅在原子尺度上失去了性能，但“二维材料在这些厚度上保持了卓越的电子性能。”

制造过程使用了金属有机化学气相沉积（MOCVD），这是一种生产超薄材料层的技术。该团队生产了每种类型的1000多个晶体管，并调整了它们的阈值电压，以创建一个功能齐全的CMOS逻辑电路。

虽然这台原型电脑目前的运行速度只有25千赫兹，比商用硅芯片慢得多，但它代表了概念的验证。

“我们的2D CMOS计算机在低电压下以最小的功耗运行，”博士研究员和该研究的主要作者Subir Ghosh说。

作为一个单指令集的计算机，原型机的目标不是立即用于商业用途，而是为未来灵活、轻便和节能的设备奠定了重要的基础。