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二維材料成功集成到硅微芯片內(nèi)有望用于高級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算
2023-03-30 13:07:06   來源: 科技日?qǐng)?bào)

沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)科學(xué)家在27日出版的《自然》雜志上發(fā)表論文指出,他們成功將二維材料集成在硅微芯片上,并實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的集成密度、電子性能和良品率。研究成果將幫助半導(dǎo)體公司降低制造成本,及人工智能公司減少數(shù)據(jù)處理時(shí)間和能耗。

  二維材料有望徹底改變半導(dǎo)體行業(yè),但盡管科學(xué)家們研制出了多款類似設(shè)備,但技術(shù)制備水平較低,因?yàn)榇蟛糠旨夹g(shù)使用與目前的半導(dǎo)體工業(yè)不兼容的合成和加工方法,在無(wú)功能的基板上制造出大型器件,且成品率較差。例如,IBM曾試圖將石墨烯集成到用于射頻應(yīng)用的晶體管中,但這些器件無(wú)法存儲(chǔ)或處理信息。

  最新研究將名為多層六方氮化硼的二維絕緣材料(約6納米厚),集成到包含由互補(bǔ)金屬—氧化物半導(dǎo)體技術(shù)制成的硅晶體管的微芯片內(nèi),實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的集成密度、電子性能和良品率。研究人員表示,研制出的器件寬度僅260納米,能用于高級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算。未來大多數(shù)微芯片將會(huì)利用這些二維材料優(yōu)異的電子和熱屬性。

  最新制造出的微芯片顯示出了高耐久性和特殊的電子性能,使制備出功耗極低的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為可能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,但現(xiàn)有大多數(shù)設(shè)備都不適合實(shí)現(xiàn)這種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),最新研究為此開辟了一條新途徑。此外,最新研究有望幫助微芯片制造商和人工智能公司開發(fā)新硬件,以減少數(shù)據(jù)處理時(shí)間并降低能耗。

  研究人員強(qiáng)調(diào),最新研究對(duì)納米電子和半導(dǎo)體領(lǐng)域來說具有重要意義,因?yàn)樗a(chǎn)的器件和電路性能優(yōu)異,且具有深遠(yuǎn)的工業(yè)應(yīng)用潛力。


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