세계 최초의 비 실리콘 2 차원 재료 컴퓨터가 공개되었습니다.

2025,06,14

Science and Technology Daily에 따르면, 최근 미국의 펜실베니아 주립 대학 (Pennsylvania State University)이 이끄는 리서치 팀은 자연의 최신 호에서 획기적인 성과를 발표했습니다. 처음으로 2 차원 재료를 사용하여 간단한 운영을 수행 할 수있는 컴퓨터를 만들었습니다. 이 연구는 더 얇고 빠르며 에너지 효율적인 전자 제품을 생성하는 데 중요한 단계입니다.

이번에는 보완 금속 산화물 반도체 (CMOS) 컴퓨터가 개발 된 것으로보고되었습니다. 이전과 달리, 실리콘은 이번에 사용되지 않았습니다. 대신, 2 개의 2 차원 물질이 사용되었다 : N- 타입 트랜지스터의 몰리브덴 이황화 및 P 형 트랜지스터의 경우 텅스텐 디 셀레 나이드. 이들 재료의 두께는 하나의 원자 일 뿐이지 만, 여전히 현미경 스케일에서 우수한 전자 성능을 유지하는데, 이는 실리콘이 보유하지 않는 이점이다.

이 팀은 대규모 지역 몰리브덴 이황화 및 텅스텐 디 셀레 나이드 필름을 성장시키기 위해 금속 유기 화학 증기 증착 (MOCVD) 기술을 사용하여 각각 1000 N- 타입 및 P- 타입 트랜지스터를 제작했습니다. 제조 공정 및 후속 처리 단계를 정확하게 조정함으로써, 팀은 N- 타입 및 P 형 트랜지스터의 임계 값 전압을 성공적으로 제어하여 완전히 기능적인 CMOS 로직 회로를 구성합니다.

이 2 차원 CMOS 컴퓨터를 "단일 명령 세트 컴퓨터"라고하며 전력 소비가 매우 낮은 저전력 전압에서 작동 할 수 있으며 최대 25 킬로 헤르츠 주파수에서 간단한 논리 작업을 수행 할 수 있습니다. 현재 작동 주파수는 기존 실리콘 기반 CMOS 회로의 주파수보다 낮지만이 컴퓨터는 여전히 기본 컴퓨팅 작업을 완료 할 수 있습니다. 이 팀은 또한 교정을위한 실험 데이터를 사용하여 컴퓨팅 모델을 개발하고 장치 간의 차이점을 결합하여 2 차원 CMOS 컴퓨터의 성능을 예측하고 벤치 마크 테스트를 통해 가장 고급 실리콘 기술과 비교했습니다.

이 팀은 여전히 추가 최적화의 여지가 있지만 이는 전자 제품 분야에서 2 차원 재료를 적용하는 데 이미 중요한 이정표라고 밝혔다. 이 연구 성과는 차세대 전자 장치에 새로운 재료 옵션을 제공 할뿐만 아니라 향후 칩 설계를위한 새로운 방향을 열어줍니다.

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작가:

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