具有千個晶體管的二維半導體問世

2026-03-27 11:35:35 來源:環球網 閱讀數:1100

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科技日報北京11月13日電 (記者張夢然)據最新一期《自然·電子學》報道,瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員提出了一種基於二硫化鉬的內存處理器,專用於數據處理中的基本運算之一:向量矩陣乘法。這種操作在數字信號處理和人工智能模型的實現中無處不在,其效率的提高可為整個信息通信行業節約大量的能源。

新處理器將1024個元件組合到一個一平方厘米的芯片上。每個元件都包含一個2Derliuhuamujingtiguanyijiyigefudongzhaji,yongyuzaiqicunchuqizhongcunchudianhe,yikongzhimeigejingtiguandedaodianxing。yizhezhongfangshiouhechuliheneicun,conggenbenshanggaibianlechuliqizhixingjisuandefangshi。

研究人員指出,通過設置每個晶體管的電導率,他們可向處理器施加電壓並測量輸出,一步執行模擬矢量矩陣乘法。

二er硫liu化hua鉬mu的de選xuan擇ze在zai內nei存cun處chu理li器qi的de開kai發fa中zhong發fa揮hui了le至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong。與yu當dang今jin計ji算suan機ji處chu理li器qi中zhong使shi用yong最zui廣guang泛fan的de半ban導dao體ti矽gui不bu同tong,二er硫liu化hua鉬mu形xing成cheng穩wen定ding的de單dan層ceng,隻zhi有you3個原子厚,僅與周圍環境發生微弱的相互作用。它的薄度提供了生產極其緊湊器件的潛力。2010年,研究團隊使用透明膠帶從晶體上剝離的單層材料創建了第一個單二硫化鉬晶體管。

從單個晶體管發展到超過1000個ge晶jing體ti管guan的de關guan鍵jian進jin步bu,在zai於yu可ke沉chen積ji材cai料liao的de質zhi量liang。經jing過guo大da量liang工gong藝yi優you化hua後hou,團tuan隊dui現xian在zai可ke生sheng產chan均jun勻yun覆fu蓋gai二er硫liu化hua鉬mu均jun質zhi層ceng的de整zheng個ge晶jing圓yuan。這zhe讓rang他ta們men能neng采cai用yong行xing業ye標biao準zhun工gong具ju在zai計ji算suan機ji上shang設she計ji集ji成cheng電dian路lu,並bing將jiang這zhe些xie設she計ji轉zhuan化hua為wei物wu理li電dian路lu,從cong而er為wei大da規gui模mo生sheng產chan打da開kai了le大da門men。

二硫化鉬有點像石墨,可以用作潤滑劑,也能用膠帶在表麵粘下一層薄膜。二硫化鉬薄膜因其“二維”半導體的特性,有望突破晶體管微縮化的瓶頸,構築出速度更快、功耗更低、柔rou性xing透tou明ming的de新xin型xing芯xin片pian。近jin年nian來lai,國guo際ji上shang在zai單dan層ceng二er硫liu化hua鉬mu的de製zhi備bei等deng方fang麵mian不bu斷duan突tu破po,在zai晶jing圓yuan質zhi量liang和he器qi件jian性xing能neng上shang不bu斷duan探tan索suo極ji限xian,中zhong國guo在zai這zhe個ge方fang向xiang處chu於yu前qian列lie。未wei來lai,可ke能neng借jie此ci研yan發fa出chu耗hao電dian極ji低di、可穿戴且隨意彎折的芯片和顯示屏。

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