Поделиться
Создан первый в мире «двумерный бескремниевый» компьютер
Первый «бескремниевый» процессор в разы превосходит обычные кремниевые по уровню энергоэффективности, хоть сильно уступает пока по масштабам и быстродействию проводимых операций. В перспективе новая технология позволит продолжить уменьшать размеры электроники.
«Бескремниевый» компьютер
Индийские и американские исследователи создали первый «бескремниевый» процессор, чьи транзисторы построены на базе двух двумерных материалов — диселенида вольфрама и сульфида молибдена, а не кремния, пишет ТАСС ссылаясь на заявление представителей Университета штата Пенсильвании (PSU).
«Кремний в последние несколько десятилетий был на острие прогресса в микроэлектронике, так как его применение позволяло нам все сильнее уменьшать размеры полевых транзисторов. Этот прогресс сильно замедлился, когда мы начали приближаться к атомным размерам. Двумерные материалы толщиной с атом позволяют обойти это препятствие, что открывает дорогу для дальнейшего развития электроники», — прокомментировал достижение ученых профессор PSU Саптарши Дас (Saptarshi Das).
Перспективная разработка
Диселенид вольфрама (WSe2) относится к числу так называемых «дырочных» полупроводников, а сульфид молибдена (MoS2) является электронным полупроводником. Разработанный учеными подход позволяет контролируемым образом выращивать их прослойки на поверхности электродов будущих транзисторов.
Тысячи одноатомных слоев этих материалов наносятся на поверхность электродов и обрабатываются смесью из нескольких газов (водород, вольфрам, молибден, кислород и углерод). Это химическое взаимодействие приводит к постепенному росту пленок из WSe2 и MoS2, чьими размерами, толщиной и прочими свойствами можно гибко управлять.
Новая микросхема в разы превосходит обычные кремниевые компьютеры по уровню энергоэффективности, что дает надежду на создание быстрых и экономичных чипов на базе двумерных материалов уже в ближайшем будущем, отметили ученые. Она способны исполнять все ключевые логические операции, правда, пока сильно уступает по масштабам и быстродействию (25 кГц против нескольких гигагерц).
Многие из других двумерных материалов, которых открыты уже десятки для создания компьютеров следующего поколения, по словам исследователей, не совместимы с технологиями промышленной «печати» чипов, а часть из них не обладает необходимыми полупроводниковыми свойствами.
Новые материалы на замену кремнию
В России также ведутся работы по созданию новых материалов на замену традиционному кремнию, электроника на компонентной базе из которого уже близка к пределу своих возможностей по легкости, компактности, быстродействию и возможности работать в экстремальных условиях, например в космосе.
В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» разработали отечественный прототип полевого транзистора на основе карбида кремния (SiC), как писал CNews в марте 2025 г.
Одной из наиболее распространенных проблем кремниевых устройств является перегрев — с ростом количества вычислений, производимых процессорами, растет нагрев кремниевой подложки. В апреле 2025 г. стало известно, что Фонд «Восход», якорным инвестором которого является группа «Интеррос» Владимира Потанина, инвестировал один млрд руб. в производителя алмазных пластин, компанию New Diamond Technology. Такие пластины используются также в качестве подложек в электронике. Теплопроводность алмаза больше в четыре раза, чем у карбида кремния и более чем в 10 раз выше, чем у нитрида галия.
Короткая ссылка
