Китайские ученые разработали новый ультратонкий полупроводниковый материал, который, как говорят, поможет создавать быстрые и более энергоэффективные микрочипы. Эти чипы будут использоваться в приложениях искусственного интеллекта на устройствах.
Новый полупроводниковый материал имеет толщину всего 0,7 нанометра. Согласно сообщению South China Morning Post, метод изготовления был разработан командой под руководством Чжан Гуанъюя из Китайской академии наук и Лю Кайхуэя из Пекинского университета. Ожидается, что новые чипы повысят мощность приложений искусственного интеллекта на устройствах.
Китайские ученые использовали 2D-материал для замены кремния в чипах искусственного интеллекта
Исследователи устранили главное препятствие на пути уменьшения размера традиционных кремниевых чипов. Поскольку электронные устройства уменьшаются в размерах, традиционные вычислительные чипы достигают своих физических пределов, что влияет на их производительность.
Читайте также: Байден финансирует центр виртуального моделирования полупроводников
Китайские ученые работали над двумерными дихалькогенидами переходных металлов (ДМД) как возможной альтернативой традиционному кремнию. Разница в толщине материала весьма значительна: TMD составляет 0,7 нанометра по сравнению с 5–10 нанометрами кремния.
Дополнительным преимуществом является то, что чипы на основе TMD потребляют меньше энергии, а их свойства переноса электронов лучше, чем у кремния. Это делает их лучшим выбором для чрезвычайно уменьшенных транзисторов для фотонных и электронных чипов следующего поколения.
Нечистые кристаллы часто образуются в ходе традиционного производства, поскольку атомы собираются на подложке слой за слоем. Для понимания можно сказать, что этот процесс аналогичен строительству стены из кирпичей, сообщил Кайхуэй информационному агентству Синьхуа. Он сказал,
«Это происходит из-за неконтролируемого расположения атомов при росте кристаллов и накопления примесей и дефектов».
Чип размером с ноготь будет иметь большую вычислительную мощность
Во время процесса команда разместила первый слой атомов на подложке, как это делается в традиционном процессе. Разница была достигнута за счет размещения последующих атомов между первым слоем кристалла и подложкой.
Новая технология называется «выращивание на границе раздела», которая гарантирует, что свойства структуры каждого отдельного кристаллического слоя идеально определяются подложкой под ним. Это также помогает предотвратить накопление дефектов в одной точке и повышает точность конструкции.
Читайте также: США и ЕС используют ИИ в поисках альтернатив в производстве полупроводников
Согласно информации на сайте Пекинского университета, в ходе исследования была достигнута скорость образования кристаллических слоев 50 слоев в минуту. Эта техника позволила создать максимум 15 000 слоев.
В университете заявили, что расположение атомов в каждом слое точно контролируется и идеально параллельно друг другу. Созданные кристаллы были изготовлены из материалов, соответствующих международным стандартам, таких как дисульфид молибдена, дисульфид ниобия и некоторых других. По словам исследователей, все эти материалы соответствовали мировым стандартам для материалов для интегральных схем.
Лю сказал, что эти 2D-кристаллы при использовании с другими материалами для транзисторов способны улучшить интеграцию чипов. Плотность транзисторов можно существенно увеличить, чтобы повысить вычислительную мощность, и это на микрочипе размером с ноготь.
