告别硅时代？科学家造出全球首台二维计算机
发布时间：2025-6-13 19:37
发布者：eechina
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在半导体领域，硅材料长期以来主导着智能手机、计算机和电动汽车等产品的制造。然而美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队近期突破性利用二维材料（2D材料）——仅有原子厚度且能保持优异电子特性——成功开发出全球首台能执行简单运算的二维计算机。这项成果最近发表于《自然》（Nature）期刊，标志着更轻薄、高效电子设备的重要进展。 传统互补金属氧化物半导体（CMOS）技术依赖硅材料，而该团队采用二硫化钼（n型晶体管）和二硒化钨（p型晶体管）两种二维材料，构建出完整的CMOS计算机。二维材料在原子级厚度下仍能维持优异性能，避免了硅材料在微型化过程中的性能退化问题。 研究团队通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）工艺制备了超过1,000个晶体管，并通过精确调控制造流程，成功优化了晶体管的阈值电压，使计算机能在低电压下运行，功耗极低，最高运算频率达25千赫。尽管目前性能仍落后于传统硅基芯片，但这项研究证明了二维材料在计算领域的可行性。团队还建立了计算模型，将二维计算机与先进硅技术进行对比，结果显示其具备优化潜力。 二维材料研究虽起步较晚（2010年左右），但发展迅速。相比历经80年发展的硅技术，这项突破预示着未来电子器件可能迈向更轻薄、高效的新时代。 |
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