۲۵ خرداد ۱۴۰۴ - ۱۳:۰۶
کد خبر: ۱۳٬۷۶۵

سیلیکون در فناوری نیمه‌هادی که زیربنای تلفن‌های هوشمند، رایانه‌ها، وسایل نقلیه الکتریکی و موارد دیگر است، پادشاهی می‌کند، اما به گفته گروهی به رهبری محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، سیلیکون ممکن است در حال ازدست‌دادن تاج‌وتخت خود باشد.

یک رایانه بدون سیلیکون ساخته شد

آگاه: محققان برای اولین‌بار در جهان، از مواد دوبُعدی (۲D) که تنها به‌اندازه یک اتم ضخامت دارند و برخلاف سیلیکون، خواص خود را در آن مقیاس حفظ می‌کنند، برای توسعه رایانه‌ای با قابلیت انجام عملیات ساده استفاده کردند. به نقل از ساینس‌دیلی، محققان می‌گویند که این پیشرفت که در روز ۱۱ ژوئن در مجله نیچر منتشر شد، نشان‌دهنده جهشی بزرگ به‌سوی تحقق الکترونیک نازک‌تر، سریع‌تر و با بهره‌وری انرژی بیشتر است. آنها یک رایانه نیمه‌هادی اکسید فلز مکمل (CMOS) - که در قلب تنزدیکا هر دستگاه الکترونیکی مدرن قرار دارد، بدون تکیه بر سیلیکون ایجاد کردند. در عوض، آنها از دو ماده دوبعدی مختلف برای توسعه هر دو نوع ترانزیستور موردنیاز برای کنترل جریان الکتریکی در رایانه‌های CMOS استفاده کردند. دی‌سولفید مولیبدن برای ترانزیستورهای نوع‌n و دی‌سلنید تنگستن برای ترانزیستورهای نوع p.
ساپتارشی داس (Saptarshi Das)، استاد علوم مهندسی و مکانیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، می‌گوید: سیلیکون با امکان کوچک‌سازی مداوم ترانزیستورهای اثر میدانی (FET)، پیشرفت‌های چشمگیری را در الکترونیک برای دهه‌ها به ارمغان آورده است. ترانزیستورهای اثر میدانی با استفاده از یک میدان الکتریکی که هنگام اعمال ولتاژ تولید می‌شود، جریان را کنترل می‌کنند. با این حال با کوچک‌شدن دستگاه‌های سیلیکونی، عملکرد آنها شروع به کاهش می‌کند. در مقابل مواد دوبُعدی، خواص الکترونیکی استثنایی خود را در ضخامت اتمی حفظ می‌کنند و مسیری امیدوارکننده را ارائه می‌دهند. داس می‌گوید: این پیشرفت کلیدی کار ماست. ما برای اولین‌بار یک رایانه کاملا ساخته شده از مواد دوبعدی را ایجاد کرده‌ایم که ترانزیستورهای دی‌سولفید مولیبدن و دی‌سلنید تنگستن رشدیافته در سطح وسیع در آن با هم ترکیب شده‌اند.
رایانه دوبعدی ما با ولتاژهای تغذیه کم و حداقل مصرف برق‌کار می‌کند و می‌تواند عملیات منطقی ساده را در فرکانس‌های تا ۲۵ کیلوهرتز انجام دهد. داس افزود: فناوری سیلیکون حدود ۸۰ سال است که درحال‌توسعه است، اما تحقیقات در مورد مواد دوبعدی نسبتا جدید است و در واقع فقط در حدود سال ۲۰۱۰ آغاز شده است. ما انتظار داریم که توسعه رایانه‌های مواد دوبعدی نیز یک فرآیند تدریجی باشد، اما این در مقایسه با مسیر سیلیکون، یک جهش روبه‌جلو است.

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.