Científicos chinos han desarrollado un nuevo material semiconductor ultrafino que se dice que ayuda a crear microchips más rápidos y con mayor eficiencia energética. Estos chips impulsarán aplicaciones de inteligencia artificial en dispositivos.
El nuevo material semiconductor tiene sólo 0,7 nanómetros de espesor. El método de fabricación fue desarrollado por un equipo dirigido por Zhang Guangyu de la Academia de Ciencias de China y Liu Kaihui de la Universidad de Pekín, según un informe del South China Morning Post. Se espera que los nuevos chips aumenten la potencia de las aplicaciones de inteligencia artificial en los dispositivos.
Científicos chinos utilizaron material 2D para reemplazar el silicio en chips de IA
Los investigadores han abordado un obstáculo importante a la hora de reducir el tamaño de los chips de silicio tradicionales. A medida que los dispositivos electrónicos se reducen de tamaño, los chips informáticos tradicionales alcanzan sus límites físicos que afectan su rendimiento.
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Los científicos chinos trabajaron en dicalcogenuros de metales de transición (TMD) bidimensionales como posible alternativa al silicio tradicional. La diferencia en el espesor del material es bastante significativa ya que el TMD es de 0,7 nanómetros en comparación con los 5 a 10 nanómetros del silicio.
Un beneficio adicional es que los chips basados en TMD consumen menos energía y sus propiedades de transporte de electrones son mejores que las del silicio. Esto los convierte en una mejor opción para transistores extremadamente reducidos para chips fotónicos y electrónicos de próxima generación.
Los cristales impuros a menudo se crean durante la fabricación tradicional porque los átomos se ensamblan capa por capa sobre un sustrato. Para facilitar la comprensión, se puede decir que el proceso es el mismo que construir un muro con ladrillos, dijo Kaihui a la agencia de noticias Xinhua. Él dijo,
"Esto se debe a disposiciones atómicas incontrolables en el crecimiento de los cristales y a la acumulación de impurezas y defectos".
Un chip del tamaño de una uña tendrá más potencia informática
El equipo colocó la primera capa de átomos sobre el sustrato durante el proceso, como se hace en un proceso tradicional. La diferencia se marcó colocando átomos posteriores entre la primera capa del cristal y el sustrato.
La nueva técnica se llama "crecimiento en la interfaz", que garantiza que las propiedades de la estructura de cada capa de cristal individual estén perfectamente dictadas por el sustrato debajo de ella. Esto también ayuda a prevenir la acumulación de defectos en un punto y mejora la precisión estructural.
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Según la información del sitio web de la Universidad de Pekín, el estudio logró una tasa de formación de capas cristalinas de 50 capas por minuto. La técnica pudo crear un máximo de 15.000 capas.
La universidad afirmó que la alineación atómica en cada capa se gestiona con precisión y es perfectamente paralela entre sí. Los cristales creados estaban hechos de materiales que cumplían con los estándares internacionales, como disulfuro de molibdeno, disulfuro de niobio y algunos otros. Todos estos materiales cumplían con los estándares globales para materiales de circuitos integrados, dijeron los investigadores.
Liu dijo que estos cristales 2D, cuando se usan con otros materiales para transistores, tienen la capacidad de mejorar la integración del chip. La densidad de los transistores se puede aumentar sustancialmente para aumentar la potencia informática y la de un microchip del tamaño de una uña.
